Kiderült a szalamandra regenerációjának titka - új szervek nőnek ki az emlékezetből. Az embrionális állapotba való visszatérés helyett a szalamandrák sejtjei emlékeznek az elveszett szervre, és pontosan úgy rekonstruálják, mint korábban
A tudósok kimutatták, hogy az elveszített végtagok regenerálódásának mechanizmusa a szalamandra nem kapcsolódik az őssejtek működéséhez.
A szalamandra varázslatos képességei
Ezeknek a farkú kétéltűeknek az a képessége, hogy mancsát, tüdőjét és agyát növessék, már évezredek óta aggasztja az emberiséget - Arisztotelész, Voltaire, Darwin tanulmányozta.
Amikor az állat elveszíti a test egy részét, a bőr felszíni rétegének sejtjei gyorsan lefedik a sebet az úgynevezett hámréteggel, a fibroblasztok megszakítják a kötéseket a kötőszövettel, és a seb helyén blastet képeznek (speciális sejtek felhalmozódása), amelyből új végtag alakul ki. Például csak három hetet vesz igénybe egy új mancs beszerzése.
A 20. század végén a tudósok feltételezték, hogy a szalamander sejtek hasonlóak az őssejtekhez, azaz bármilyen szervré átfordulhatnak.
Martin Kragl a német Max Planck Intézetből megállapította, hogy nem ez a helyzet. Amerikai kollégáival együtt tanulmányozta, hogyan növekszik a mexikói szalamander, az axolotl Ambystoma mexicanum végtagja és szövete. Kragl kihasználta a Kaliforniai Egyetem felfedezéseit, amelyek bebizonyították, hogy a szalamandra blastema sejtjei hasonlóak az emlős embriók fejlődő végtagjainak sejtjeihez, amelyek képesek megújítani az végtagjaikat, de születésük előtt elveszítik ezeket a képességeket.
Kísérlet ultraibolya sugárzásban
Promóciós videó:
Az a gondolat, miszerint a végtagok fejlődése a blastemától gyakorlatilag röviden megismétli a természetes fejlődésüket a növekvő lényekben, a német és az amerikai tudósok az állatokat két csoportra osztották. Az első injekció a fluoreszkáló medúzából származó GFP fehérje volt. Az ultraibolya fényben ez a fehérje kiemeli a zöld sejteket, ami lehetővé teszi a tudósok számára a különféle sejtek eredetének és céljának nyomon követését. A második csoportba mind felnőtt axolotlok, mind lárvák tartoztak. A tudósok genetikailag módosított egyénekből származó fehérjékkel mutatták be őket a sejtekbe. Az anyagot a lárvákba injektálták, ahol a biológusok tudta, hogy a különféle szöveteknek és szerveknek, különösen az idegrendszernek növekednie kellett. A felnőtteknek először fehérjét injektáltak sejtekbe, majd darabonként levágták a testből.
A kórtermeket néhány hétig tartó megfigyelés után a biológusok megállapították, hogy a sejtek nagyon konzervatív módon viselkednek - csak azokban a szervekben és szövetekben növekednek, ahonnan származtak. "A kutatók fő következtetése az, hogy az új izomsejtek csak a régi izomsejteket termelik, az új bőrsejtek csak a régi bőrsejteket, az új idegsejtek csak a régi idegsejteket állítják elő" - írja a Science Daily. Ezt a folyamatot a legjobban a lárvákban figyelték meg: arra a területre injektálva, ahonnan az idegrendszernek feltételezhetően növekednie kellett, a zölden megvilágított sejtek pontosan az idegrendszer sémája szerint terjednek a növekvő axolotl mentén.
"Minden valószínűség szerint az amputált szerv közelében lévő sejteket átprogramozzák, ami lehetővé teszi embrionális szövetképző programok elindítását anélkül, hogy visszatérnének az eredeti polipotenciális sejtekbe" - jegyezte meg a kutatók a Nature rangos folyóiratban megjelent cikkben.
Más szavakkal, a szalamandra sejtek alapvetően másképp viselkednek, mint az őssejtek. Ha ez utóbbiak képesek szakosodásra és gyakorlatilag bármilyen szervré fejlődni, akkor a szalamandok sejtjeiben egyértelmű folytonosság mechanizmusa létezik.
A szalamandra a supermanig
A szalamander sejtek előnye, hogy nem kell embrió állapotba kerülniük a regenerációs folyamat elindításához - nagyszerűen működnek felnőttként. Az "aktív sejtek" titkának feltárásával az orvosok egy szalamander példáján keresztül képesek lesznek egy ember levágott karjára vagy lábára növekedni.
„Egy nap képes leszünk az emberi szövet regenerálására” - mondja a tanulmány egyik szerzője, Malcolm Meden. Az amerikai tudósok reményei nagyrészt azoknak a személyiségeinek tudhatók be, akik megrendelték a tanulmányt: a szponzort az Egyesült Államok Védelmi Minisztériuma szponzorálta, amelynek képviselői iraki és afganisztáni amputált veteránok támogatására törekszenek.