Hemmeligheten bak salamanderregenerering er blitt avslørt - de vokser nye organer fra hukommelsen. I stedet for å gå tilbake til en embryonal tilstand, husker cellene til salamandrene det tapte organet og rekonstruerer det nøyaktig som det var før
Mekanismen for regenerering av tapte lemmer av salamandere har ingenting å gjøre med virkningen av stamceller, har forskere funnet.
Salamanders magiske evner
Evnen til at disse halede amfibiene vokser poter, lunger og hjerne har bekymret menneskeheten i tusenvis av år - det ble studert av Aristoteles, Voltaire, Darwin.
Når dyret mister en del av kroppen, dekker cellene i det overfladiske laget av huden raskt såret med det såkalte epitelbelegget, fibroblaster bryter bindingene med bindevevet og danner et blastema (en ansamling av spesialiserte celler) på sårstedet, hvorfra en ny lem dannes. Det tar for eksempel bare tre uker å få en ny tass.
På slutten av 1900-tallet antok forskere at salamanderceller ligner stamceller, det vil si at de kan bli til ethvert organ.
Martin Kragl fra det tyske Max Planck Institute fant ut at dette ikke er tilfelle. Sammen med sine amerikanske kolleger studerte han hvordan den meksikanske salamanderen, axolotlen Ambystoma mexicanum, vokser lemmer og vev. Kragl utnyttet funnene fra University of California, som beviste at salamanderblastema-celler er som celler i de utviklende lemmene hos pattedyrs embryoer, som er i stand til å fornye lemmene, men mister disse ferdighetene før fødselen.
Eksperimenter i ultrafiolett
Salgsfremmende video:
Basert på ideen om at utviklingen av lemmer fra blastema praktisk talt gjentar seg i en kort form deres naturlige utvikling i voksende skapninger, delte tyske og amerikanske forskere dyrene i to grupper. Den første som ble injisert var GFP-proteinet fra fluorescerende maneter. I ultrafiolett lys fremhever dette proteinet celler i grønt, noe som gjør det mulig for forskere å spore opprinnelsen til forskjellige celler og deres formål. Den andre gruppen inkluderte både voksne axolotler og larver. Forskere introduserte dem for celler med protein hentet fra genmodifiserte individer. Stoffet ble injisert i larvene der, som biologer visste, forskjellige vev og organer, spesielt nervesystemet, burde ha vokst. Voksne ble først injisert celler med protein, og deretter avskåret fra kroppen stykke for stykke.
Etter å ha observert avdelingene i flere uker, fant biologer at cellene oppfører seg veldig konservativt - de vokser bare i de organene og vevene de stammer fra. "Hovedkonklusjonen til forskerne er at nye muskelceller bare produserer gamle muskelceller, nye hudceller bare produserer gamle hudceller, nye nevroner produserer bare gamle nerveceller," skriver Science Daily. Denne prosessen ble tydeligst observert i larvene: injisert i området nervesystemet skulle vokse fra, celler uthevet i grønt spredte seg langs den voksende aksolotl nøyaktig i henhold til nervesystemskjemaet.
"Etter all sannsynlighet er celler i nærheten av det amputerte organet omprogrammert, noe som gjør at de kan starte embryonale vevsdannende programmer uten å gå tilbake til den originale polypotensielle cellen," bemerket forskerne i en artikkel publisert i det prestisjetunge tidsskriftet Nature.
Salamanderceller oppfører seg med andre ord på en grunnleggende annen måte enn stamceller. Hvis sistnevnte er i stand til å motta spesialisering og utvikle seg til praktisk talt alle organer, er det i cellene til salamandere en mekanisme for klar kontinuitet.
Fra salamander til supermann
Fordelen med salamanderceller er at de ikke trenger å nå en embryonal tilstand for å starte regenereringsprosessen - de fungerer bra som voksne. Når de avslører hemmeligheten bak "aktive celler", vil legene kunne vokse en persons avskårne arm eller ben, etter eksemplet med en salamander.
"En dag vil vi være i stand til å regenerere menneskelig vev," sier en av studiens forfattere, Malcolm Meden. Amerikanske forskeres håp skyldes i stor grad personligheten til de som bestilte studien: Den ble sponset av det amerikanske forsvarsdepartementet, hvis representanter ønsker å hjelpe amputerte veteraner fra Irak og Afghanistan.
