Учените се интересуват от тайната на растежа на скелета на джербоа

Със сигурност имате добра представа как изглеждат задните крака . Те са няколко пъти по-дълги от предните крака на животното и помагат на джербоа бързо да избяга от хищници. Изследването на скелета на задните крака на този малък отдавна представлява интерес за учените, тъй като костите на тези крайници са подобни на тези на, но растат до много по-голяма дължина. Ново проучване на изследователи от Harvard Medical School изглежда е намерило отговора на тази мистерия. Изследователите се надяват, че тяхната работа ще помогне да се идентифицират всички фактори, които влияят на растежа на скелетните кости.

Известно е, че костите растат поради деленето на клетките в зоната на растеж - области в краищата на костите. Тези клетки се наричат ​​хондроцити. Те образуват хрущял, който се превръща в "скеле" за остеобластите, които образуват костна тъкан, постепенно нарастваща върху хрущяла. Учените знаят, че скоростта на растеж на костите и крайният им размер зависят от броя и размера на хондроцитите. Но какво контролира броя и размера на тези клетки отдавна е загадка.

За да разберат какви промени настъпват в миши хондроцити в зоната на растеж на костите, генетикът Кимбърли Купър и физикът Шонгеун О използваха дифракционна фазова контрастна микроскопия. Тази техника позволи на учените да оценят размера на хондроцитите и тяхната плътност. Резултатите показват, че по време на растежа на костите на задните крака на мишките, хондроцитите преминават през 3 етапа. През първия етап клетките утрояват обема си, но запазват своята плътност. През втория етап обемът на клетките нараства още 4 пъти, а съдържанието им става по-течно. По време на третия етап клетките отново удвояват обема си, без да променят плътността си.

Когато изследователите сравняват бързо и бавно растящи кости при мишки, те откриват, че в бавно растящите кости хондроцитите преминават през първия етап, а след това растежът им частично спира. Учените решават да сравнят получените данни с процеса на растеж на костите на гризачи, свързани с мишки, но с напълно различен скелет. Изследователите проследили растежа на костите на египетския джербоа (Jaculus jaculus) и открили, че хондроцитите в пищялите на задните им крака растат по абсолютно същия начин, както при мишките, „замръзвайки“ във втория етап. Въпреки това, в метатарзалните кости на стъпалото тези клетки се държат съвсем различно. При мишките хондроцитите в тези кости също спират да растат във втория етап, но при тушканчетата те продължават да растат до третия етап и в резултат стават 40 пъти по-големи от първоначалния си размер. Следователно метатарзалните кости на джербоа са 2,5 пъти по-дълги от тези на мишките.

По-нататъшни проучвания показват, че растежът на хондроцитите по време на втория етап се влияе от инсулиноподобния растежен фактор-1. Концентрацията му в костите на задните крака на мишките е изключително ниска, поради което вероятно техните хондроцити спират да растат във втория етап. Изследователите смятат, че този хормон определя колко дълго растат някои кости. Това откритие може да помогне за разработването на нови лекарства за лечение на нарушения в растежа на човешките кости.