Науковці з'ясували, чому рани в людей загоюються втричі повільніше, ніж у приматів

Нове дослідження, опубліковане в науковому журналі Proceedings of the Royal Society B, розкриває цікаву особливість людського організму — наша здатність до загоєння ран значно поступається іншим ссавцям. Науковці провели порівняльний аналіз швидкості відновлення тканин у мишей, мавп, шимпанзе та людей, виявивши разючу відмінність.

Дослідження, яке очолила еволюційна біологиня Акіко Мацумото-Ода з Університету Рюкю в Японії, показало, що людська шкіра відновлюється приблизно втричі повільніше, ніж у наших родичів-ссавців — лише 0,25 міліметра на день. Навіть гризуни, яких часто вважають чемпіонами з регенерації, не показують значно кращих результатів порівняно з іншими приматами.

Початок дослідження бере свій початок у дикій природі Кенії, де докторка Мацумото-Ода роками спостерігала за бабуїнами. «Мене вразило, як часто вони отримували травми, і ще більше — як швидко одужували, навіть після, здавалося б, серйозних поранень», — розповіла вона виданню The New York Times.

Для глибшого розуміння місця людини в ієрархії загоєння ран у тваринному світі, науковці створили та відстежували стандартизовані шкірні рани у шести бабуїнів анубісів, п'яти мавп Сайкса, шести зелених мавп та групи гризунів у лабораторних умовах. Також вони проаналізували природні поранення у шимпанзе в японському заповіднику та зібрали дані від 24 пацієнтів, які відновлювалися після видалення пухлин шкіри.

У всіх досліджених приматів та гризунів швидкість загоєння ран становила від 0,6 до 0,8 міліметра на день. Не було виявлено суттєвих відмінностей між дикими та тваринами в неволі. Також не спостерігалося помітних відмінностей між видами, такими як щури та мавпи. «Це спостереження свідчить про те, що нелюдські примати мають спільну швидкість загоєння», — зазначили автори.

Люди ж стабільно відставали. На швидкість загоєння не впливали ні вік, ні стать, ні розташування рани на тілі. Це породило інтригуюче питання: чому наш вид еволюціонував у бік повільнішого загоєння?

Одна з підказок може критися в структурі нашої шкіри. Порівняно з іншими приматами, люди мають значно товщий епідерміс (зовнішній шар шкіри), можливо, як заміну втраченому захисному хутру. «Людський епідерміс у три-чотири рази товщий, ніж у нелюдських приматів», — пояснюється в дослідженні. Це може робити його стійкішим до травм, але також повільнішим у відновленні.

Інший чинник — волосся. Волосяні фолікули є резервуарами стовбурових клітин, які керують регенерацією шкіри. Маючи менше та тонше волосся на тілі, люди можуть мати менше цих клітинних «рятувальників першої допомоги». «Швидкість загоєння ран не прямо пропорційна кількості стовбурових клітин, пов'язаних з волосяними фолікулами, а радше залежить від порогової кількості… достатньої для ефективного загоєння», — написали автори.

«Коли епідерміс пошкоджується, як у більшості подряпин та саден, саме стовбурові клітини волосяних фолікулів здійснюють відновлення», — пояснила докторка Фукс, біологиня стовбурових клітин з Університету Рокфеллера, яка не брала участі в дослідженні. «Людська шкіра має дуже маленькі волосяні фолікули».

У тварин, вкритих густим хутром, ці фолікули наповнені стовбуровими клітинами, здатними регенерувати шкіру. Кожен фолікул — це маленька фабрика загоєння. Але люди втратили своє хутро, а з ним і більшість цих регенеративних фабрик.

Додаткову складність створює розгалужена мережа екринних потових залоз людського тіла — їх набагато більше, ніж у шимпанзе чи мавп. Ці залози необхідні для терморегуляції і, ймовірно, відіграли ключову роль в еволюції витривалості та розвитку мозку наших предків. Проте щільна мережа потових залоз може призводити до менш ефективної архітектури шкіри щодо загоєння.

На відміну від інших ссавців, які потіють переважно через лапи чи ніс, люди вкриті екринними потовими залозами. У нас їх у 10 разів більше, ніж у шимпанзе, і вони розташовані майже по всьому тілу. Це зробило нас кращими в бігу на довгі дистанції та виживанні в спекотному, відкритому середовищі. Але це мало свою ціну.

Незважаючи на недоліки, повільне загоєння не призвело до вимирання нашого виду. Навпаки. Автори дослідження припускають, що люди могли компенсувати це іншими способами — через турботу та співпрацю. Наші предки, ймовірно, підтримували один одного під час хвороб та травм, полегшуючи еволюційний тягар повільнішого загоєння. Викопні рештки частково розповідають цю історію.

Один череп Homo erectus віком 1,8 мільйона років був беззубим, що означає, що його власник вижив лише завдяки допомозі інших. Неандерталець, відомий як Шанідар 1, страждав від численних вад, включаючи відсутню руку та травму голови, але дожив до середнього віку. Сліди лікарських рослин, знайдені в зубному нальоті неандертальців, свідчать про використання рослинних ліків.

Деякі науковці також припускають, що наші предки могли розробити примітивні методи лікування задовго до цього. Є докази того, що орангутани та шимпанзе іноді використовують рослини для лікування своїх ран. Цілком можливо уявити, що ранні люди робили те саме.

«Посилена соціальна підтримка та використання лікарських рослин могли допомогти пом'якшити адаптивний недолік повільнішої швидкості загоєння ран», — написали автори.

Зрештою, дослідження малює яскраву картину людської еволюції, розказану через найосновнішу систему відновлення організму. Ціною нашої товстої шкіри, спітнілого чола та безволосих кінцівок може бути повільніше загоєння — але, можливо, натомість ми отримали щось більш тривале: один одного.