Otkrivena je tajna regeneracije salamandra - iz sjemena uzgajaju nove organe. Umjesto da se vrate u embrionalno stanje, stanice salamandra pamte izgubljeni organ i rekonstruiraju ga točno onako kako je bio prije
Znanstvenici su otkrili kako mehanizam regeneracije izgubljenih udova salamanderima nema nikakve veze s djelovanjem matičnih stanica.
Čarobne sposobnosti salamandra
Sposobnost ovih repnih vodozemaca da rastu šape, pluća i mozak brine čovječanstvo tisućama godina - proučavali su ga Aristotel, Voltaire, Darwin.
Kad životinja izgubi dio tijela, stanice površnog sloja kože brzo prekriju ranu takozvanim epitelijskim pokrovom, fibroblasti prekidaju veze sa vezivnim tkivom i na mjestu rane formiraju blastemu (nakupljanje specijaliziranih stanica), iz koje se formira novi ud. Na primjer, potrebna su samo tri tjedna da dobijete novu šapu.
Na kraju 20. stoljeća znanstvenici su pretpostavili da su stanice salamandra slične matičnim stanicama, odnosno da se mogu pretvoriti u bilo koji organ.
Martin Kragl iz njemačkog Instituta Max Planck utvrdio je da to nije slučaj. Zajedno s američkim kolegama proučavao je kako meksički salamander, axolotl Ambystoma mexicanum, raste udove i tkiva. Kragl je iskoristio otkrića sa Sveučilišta u Kaliforniji, koji su dokazali da su stanice blattema salamander slične stanicama u udovima embrija sisavaca, koji su u stanju obnoviti svoje udove, ali te vještine gube prije rođenja.
Eksperimentirajte u ultraljubičastom
Promotivni video:
Na temelju ideje da se razvoj udova iz blasteme praktički u kratkom obliku ponavlja njihov prirodni razvoj u rastućim bićima, njemački i američki znanstvenici su životinje podijelili u dvije skupine. Prvi koji je ubrizgan bio je GFP protein dobiven iz fluorescentne meduze. U ultraljubičastoj svjetlosti ovaj protein ističe stanice zelene boje, što omogućava znanstvenicima da prate porijeklo različitih stanica i njihovu svrhu. U drugu su skupinu bili uključeni odrasli asolotli i ličinke. Znanstvenici su ih uveli u stanice s proteinima uzetim od genetski modificiranih pojedinaca. Tvar se ubrizgavala u ličinke gdje su, kako su znali biolozi, razna tkiva i organi, posebice živčani sustav. Odraslim su najprije ubrizgali stanice s bjelančevinama, a potom su ih odsjekli od tijela komad po dio.
Nakon nekoliko tjedana promatrajući odjeljenja, biolozi su utvrdili da se stanice ponašaju vrlo konzervativno - rastu samo u onim organima i tkivima iz kojih potječu. "Glavni zaključak istraživača je da nove mišićne stanice proizvode samo stare mišićne stanice, nove stanice kože proizvode samo stare stanice kože, a novi neuroni proizvode samo stare živčane stanice", piše Science Daily. Taj se proces najjasnije uočio kod ličinki: ubrizgava se u područje iz kojeg je trebao rasti živčani sustav, stanice označene zelenom bojom šire se duž aksolotla u rastu točno prema shemi živčanog sustava.
"Po svemu sudeći, stanice u blizini amputiranog organa se reprogramiraju, što im omogućava pokretanje programa stvaranja embrionalnog tkiva bez povratka u izvornu polipotencijalnu stanicu", primijetili su istraživači u članku objavljenom u prestižnom časopisu Nature.
Drugim riječima, stanice salamendera ponašaju se na bitno drugačiji način od matičnih stanica. Ako su potonji sposobni primiti specijalizaciju i razviti se u gotovo sve organe, tada u stanicama salamandra postoji mehanizam jasnog kontinuiteta.
Od salamandra do supermana
Prednost ćelija salamandera je u tome što ne trebaju dostići embrionalno stanje da bi započele proces regeneracije - odlično funkcioniraju kao odrasli. Otkrivajući tajnu "aktivnih stanica", liječnici će moći uzgojiti odsečenu ruku ili nogu, slijedeći primjer salamandera.
"Jednog dana moći ćemo regenerirati ljudsko tkivo", kaže jedan od autora studije, Malcolm Meden. Nada američkih znanstvenika najvećim je dijelom zaslužna za osobnost onih koji su naredili studiju: sponzoriralo ga je američko Ministarstvo obrane, čiji predstavnici žele pomoći amputiranim veteranima Iraka i Afganistana.