Atskleista salamandrų atsinaujinimo paslaptis - jie iš atminties augina naujus organus. Salamandrų ląstelės, užuot grįžusios į embrioninę būseną, prisimena prarastą organą ir rekonstruoja jį tiksliai taip, kaip buvo anksčiau
Mokslininkai nustatė, kad salamandrų prarastų galūnių regeneravimo mechanizmas neturi nieko bendra su kamieninių ląstelių veikimu.
- „Salik.biz“
Stebuklingi salamandrų sugebėjimai
Šių uodeginių varliagyvių galimybė auginti letenas, plaučius ir smegenis tūkstančius metų žmonijai nerimavo - tai tyrinėjo Aristotelis, Volteras, Darvinas.
Gyvūnui netekus dalies kūno, paviršinio odos sluoksnio ląstelės greitai uždengia žaizdą vadinamuoju epitelio dangalu, fibroblastai nutraukia ryšius su jungiamuoju audiniu ir žaizdos vietoje sudaro pūslelę (specializuotų ląstelių sankaupą), iš kurios formuojasi nauja galūnė. Pvz., Norint užimti naują leteną, reikia tik trijų savaičių.
XX amžiaus pabaigoje mokslininkai padarė prielaidą, kad salamandros ląstelės yra panašios į kamienines ląsteles, tai yra, jos gali virsti bet kokiu organu.
Martinas Kraglas iš Vokietijos Makso Plancko instituto nustatė, kad taip nėra. Kartu su savo kolegomis iš Amerikos jis ištyrė, kaip meksikiečių salamandra, axolotl Ambystoma mexicanum, augina galūnes ir audinius. Kraglas pasinaudojo Kalifornijos universiteto atradimais, kurie įrodė, kad salamandros blastomos ląstelės yra panašios į žinduolių embrionų besivystančių galūnių ląsteles, kurios sugeba atnaujinti galūnes, tačiau praranda šiuos įgūdžius prieš gimimą.
Eksperimentuokite ultravioletiniu spinduliu
Reklaminis vaizdo įrašas:
Remdamiesi mintimi, kad galūnių išsivystymas iš blastomos praktiškai trumpai pakartoja jų natūralų vystymąsi augančiuose tvariniuose, vokiečių ir amerikiečių mokslininkai suskirstė gyvūnus į dvi grupes. Pirmieji buvo sušvirkšti GFP baltymai, gauti iš fluorescencinių medūzų. Ultravioletinėje šviesoje šis baltymas paryškina ląsteles žaliai, o tai leidžia mokslininkams atsekti įvairių ląstelių kilmę ir jų paskirtį. Antroji grupė apėmė tiek suaugusius aksolotus, tiek lervas. Mokslininkai supažindino juos su ląstelėmis, kurių baltymai buvo paimti iš genetiškai modifikuotų asmenų. Medžiaga buvo suleista į lervas, kur, kaip žinojo biologai, turėjo išaugti įvairūs audiniai ir organai, ypač nervų sistema. Pirmiausia suaugusiesiems buvo sušvirkštos ląstelės su baltymais, o po to gabalėlis buvo nupjautas iš kūno.
Kelias savaites stebėję palatas, biologai nustatė, kad ląstelės elgiasi labai konservatyviai - jos auga tik tuose organuose ir audiniuose, iš kurių atsirado. „Pagrindinė tyrėjų išvada yra ta, kad naujos raumenų ląstelės gamina tik senas raumenų ląsteles, naujos odos ląstelės gamina tik senas odos ląsteles, nauji neuronai gamina tik senas nervų ląsteles“, - rašo Science Daily. Šis procesas ryškiausiai stebimas lervose: įšvirkštus į vietą, iš kurios turėjo augti nervų sistema, žaliai paryškintos ląstelės pasklido po augančią aksolotlę tiksliai pagal nervų sistemos schemą.
„Greičiausiai ląstelės, esančios šalia amputuoto organo, yra perprogramuojamos, tai leidžia jiems pradėti embrioninio audinio formavimo programas negrįžtant į pradinę polipotencialinę ląstelę“, - tyrėjai pažymėjo straipsnyje, paskelbtame prestižiniame žurnale „Nature“.
Kitaip tariant, salamandros ląstelės elgiasi iš esmės kitaip nei kamieninės ląstelės. Jei pastarieji gali gauti specializaciją ir išsivystyti į praktiškai bet kokius organus, tai salamandrų ląstelėse yra aiškus tęstinumo mechanizmas.
Nuo salamandros iki supermeno
Salamandrų ląstelių pranašumas yra tas, kad jiems nereikia pasiekti embrioninės būsenos, kad būtų galima pradėti regeneracijos procesą - jos puikiai veikia kaip suaugusieji. Atskleisdami „aktyviųjų ląstelių“paslaptį, gydytojai galės auginti žmogui nukirstą ranką ar koją, sekdami salamandros pavyzdžiu.
„Vieną dieną galėsime regeneruoti žmogaus audinius“, - sako vienas iš tyrimo autorių Malcolmas Medenas. Amerikiečių mokslininkų viltis daugiausia lemia tų asmenų, kurie užsakė tyrimą, asmenybės: jį rėmė JAV gynybos departamentas, kurio atstovai nori padėti amputuotiems Irako ir Afganistano veteranams.