Razkrita je skrivnost regeneracije salamandra - iz spomina jim gojijo nove organe. Namesto da bi se vrnili v embrionalno stanje, se celice salamandra spomnijo izgubljenega organa in ga rekonstruirajo točno tako, kot je bilo prej
Znanstveniki so ugotovili, da mehanizem regeneracije izgubljenih okončin s salamandri nima nobene zveze z delovanjem matičnih celic.
Čarobne sposobnosti salamandrov
Sposobnost teh repnih dvoživk, da rastejo šape, pljuča in možgane, je človeštvo zaskrbela že tisoč let - to so preučevali Aristotel, Voltaire, Darwin.
Ko žival izgubi del telesa, celice površinske plasti kože hitro prekrijejo rano s tako imenovanim epitelijskim pokrovom, fibroblasti pretrgajo vezi z vezivnim tkivom in na mestu rane tvorijo blastemo (kopičenje specializiranih celic), iz katere se oblikuje nov ud. Na primer, traja le tri tedne, da dobite novo šapo.
Konec 20. stoletja so znanstveniki domnevali, da so celice salamandra podobne matičnim celicam, torej da se lahko spremenijo v kateri koli organ.
Martin Kragl iz nemškega inštituta Maxa Plancka je ugotovil, da temu ni tako. Skupaj s svojimi ameriškimi kolegi je preučil, kako mehiški salamander, axolotl Ambystoma mexicanum, raste okončine in tkiva. Kragl je izkoristil odkritje kalifornijske univerze, ki so dokazale, da so celice blattema salamander podobne celicam v razvijajočih se udih zarodkov sesalcev, ki lahko obnavljajo okončine, vendar te veščine izgubijo že pred rojstvom.
Preizkusite v ultravijolični obliki
Promocijski video:
Na podlagi ideje, da se razvoj okončin iz blasteme praktično na kratko ponovi njihov naravni razvoj pri rastočih bitjih, so nemški in ameriški znanstveniki živali razdelili v dve skupini. Prvi, ki so ga injicirali, je bil protein GFP, pridobljen iz fluorescentne meduze. V ultravijolični svetlobi ta protein poudarja celice v zeleni barvi, kar omogoča znanstvenikom, da izsledijo nastanek različnih celic in njihov namen. V drugo skupino so bili vključeni odrasli aksoloti in ličinke. Znanstveniki so jih predstavili v celice z beljakovinami, odvzetimi iz gensko spremenjenih posameznikov. Snov se je vbrizgavala v ličinke, kjer naj bi rasli različna tkiva in organi, zlasti živčni sistem. Odraslim so celice najprej vbrizgali z beljakovinami, nato pa jih odrezali od telesa po delih.
Potem ko so biologi več tednov opazovali oddelke, so ugotovili, da se celice obnašajo zelo konzervativno - rastejo le v tistih organih in tkivih, iz katerih izvirajo. "Glavni sklep raziskovalcev je, da nove mišične celice proizvajajo samo stare mišične celice, nove kožne celice proizvajajo samo stare kožne celice, novi nevroni pa proizvajajo samo stare živčne celice," piše Science Daily. Ta proces je bil najbolj viden pri ličinkah: injicirali so ga v območje, iz katerega naj bi zrasel živčni sistem, celice, poudarjene v zeleni barvi, se širijo po naraščajočem aksolotlu natančno po shemi živčnega sistema.
"Po vsej verjetnosti se celice v bližini amputiranega organa reprogramirajo, kar jim omogoča, da začnejo programe tvorjenja embrionalnega tkiva, ne da bi se vrnili v prvotno polipotencialno celico," so zapisali raziskovalci v članku, objavljenem v prestižni reviji Nature.
Z drugimi besedami, celice salamendra se obnašajo bistveno drugače kot matične celice. Če so slednji sposobni prejeti specializacijo in se razviti v praktično vse organe, potem v celicah salamandrov obstaja mehanizem jasne kontinuitete.
Od salamanderja do supermana
Prednost celic salamandra je, da jim ni treba doseči embrionalnega stanja, da bi začeli proces regeneracije - odlično delujejo kot odrasli. Če bodo razkrili skrivnost "aktivnih celic", bodo zdravniki lahko zrasli odsekano roko ali nogo po vzoru salamandra.
"Nekega dne bomo lahko regenerirali človeško tkivo," pravi eden od avtorjev študije Malcolm Meden. Upanja ameriških znanstvenikov so v veliki meri posledica osebnosti tistih, ki so naročili študijo: sponzoriralo ga je ameriško ministrstvo za obrambo, katerega predstavniki želijo pomagati amputiranim veteranom Iraka in Afganistana.