Jak to możliwe, że odrastają im kończyny? Kluczem okazał się ten hormon
Zdaniem badaczy z Harvard University wyjątkowa zdolność salamander meksykańskich do pełnej regeneracji kończyn wynika z aktywności układu współczulnego, który uruchamia komórki macierzyste w całym ciele. Odkrycie może otworzyć drogę do nowych metod w medycynie regeneracyjnej.
W skrócie
- Aktywacja układu współczulnego i adrenaliny pozwala salamandrom regenerować kończyny.
- Proces ten uruchamia komórki macierzyste w całym organizmie, nie tylko w miejscu urazu.
- Odkrycie mechanizmu może przyczynić się do rozwoju nowych metod w medycynie regeneracyjnej.
- Więcej podobnych informacji znajdziesz na stronie głównej serwisu
Jak ustalili naukowcy, po utracie kończyny u salamandry meksykańskiej (in. aksolotl meksykański) aktywują się komórki macierzyste w całym ciele, a nie tylko w miejscu urazu. Silnie uczestniczy w tym reakcja stresowa.
Salamandry mogą regenerować kończyny. Kluczem jest adrenalina
"Wykazaliśmy, jak ważną rolę odgrywa hormon stresowy - adrenalina w przygotowaniu komórek do regeneracji" - mówi dr Duygu Payzin-Dogru, główna badania przedstawionego na łamach magazynu "Cell".
Odkrycie może z czasem doprowadzić do medycznych przełomów. "Ponieważ adrenalina występuje również u ludzi, oznacza to, że możemy wykorzystać część mechanizmów zaobserwowanych u aksolotla, aby być może poprawić procesy regeneracyjne u człowieka. Dysponujemy podobnymi elementami - musimy jedynie znaleźć właściwy sposób, by je zastosować" - dodaje.
Niektórzy badacze podejrzewają, że pradawny wspólny przodek wszystkich czworonogów (grupy kręgowców o czterech kończynach, do której należą płazy, ptaki i ssaki) potrafił regenerować kończyny, lecz zdolność ta została utracona w większości linii ewolucyjnych.
W 2018 r. zespół z Harvardu wykazał, że amputacja kończyny wywołuje u salamander proliferację komórek w całym organizmie - nawet w kończynach i narządach, które nie zostały uszkodzone, jednak mechanizmy kierujące tą reakcją pozostawały niejasne. Ustalenie ich zajęło zespołowi ponad sześć lat i wymagało współpracy prawie 40 naukowców.
Odkryli oni, że ta ogólnoustrojowa reakcja jest koordynowana przez sieć sygnalizacji opartej na adrenalinie - część współczulnego układu nerwowego, który kontroluje także mimowolne reakcje organizmu, takie jak praca serca, oddychanie i przepływ krwi w sytuacjach silnego stresu. To on odpowiada m.in. za słynną reakcję walki/ucieczki.
Aktywacja całego organizmu uczula też pozostałe kończyny na ewentualne zranienia i przyspiesza ich regenerację w razie potrzeby. "Zwierzę wydaje się tworzyć ogólnoustrojową, krótkotrwałą pamięć urazu" - tłumaczy dr Payzin-Dogru. "Coś wyczuwa uszkodzenie i przełącza organizm w tryb przygotowania na ewentualny kolejny uraz, aby móc zareagować się szybciej".
Taka aktywacja utrzymuje się przez kilka tygodni. "Uważam, że to zmiana paradygmatu - mówi autorka odkrycia prof. Jessica Whited. -Sądzę, że zainspiruje ono wiele przyszłych prac, które będą starały się ustalić nie tylko, jak ten mechanizm działa u aksolotla, ale również jak funkcjonuje w innych organizmach".
