Bolo odhalené tajomstvo regenerácie mloka - pestujú nové orgány z pamäti. Namiesto návratu do embryonálneho stavu si bunky mloka pamätajú stratený orgán a rekonštruujú ho presne tak, ako to bolo predtým
Vedci zistili, že mechanizmus regenerácie stratených končatín mloky nemá nič spoločné s činnosťou kmeňových buniek.
Magické schopnosti mlokov
Schopnosť týchto chvostových obojživelníkov pestovať labky, pľúca a mozog obáva ľudstvo tisíce rokov - študovalo ho Aristoteles, Voltaire, Darwin.
Keď zviera stratí časť tela, bunky povrchovej vrstvy kože rýchlo zakryjú ranu tzv. Epiteliálnym poťahom, fibroblasty prerušia väzby s väzivovým tkanivom a vytvoria v mieste rany blastém (nahromadenie špecializovaných buniek), z ktorého sa vytvorí nová končatina. Napríklad, získanie novej labky trvá iba tri týždne.
Na konci 20. storočia vedci predpokladali, že salamandrové bunky sú podobné kmeňovým bunkám, to znamená, že sa môžu zmeniť na akýkoľvek orgán.
Martin Kragl z Nemeckého inštitútu Maxa Plancka zistil, že to tak nie je. Spolu so svojimi americkými kolegami študoval, ako mexický mlok, axolotl Ambystoma mexicanum, pestuje končatiny a tkanivá. Kragl využil objavy Kalifornskej univerzity, ktorá dokázala, že blastémové bunky mloka sú ako bunky vo vyvíjajúcich sa končatinách embryí cicavcov, ktoré sú schopné obnoviť svoje končatiny, ale tieto zručnosti pred narodením stratia.
Experimentujte s ultrafialovým žiarením
Propagačné video:
Na základe myšlienky, že vývoj končatín z blastému v krátkosti opakuje ich prirodzený vývoj u rastúcich tvorov, nemeckí a americkí vedci rozdelili zvieratá do dvoch skupín. Prvou injekciou, ktorá sa vstrekla, bol proteín GFP získaný z fluorescenčnej medúzy. V ultrafialovom svetle tento proteín zvýrazňuje zelené bunky, čo umožňuje vedcom sledovať pôvod rôznych buniek a ich účel. Druhá skupina zahŕňala dospelé axolotl a larvy. Vedci ich predstavili bunkám s proteínom získaným od geneticky modifikovaných jedincov. Látka sa vstrekla do lariev, kde, ako vedeli biológovia, mali rásť rôzne tkanivá a orgány, najmä nervový systém. Dospelým sa najskôr injektovali bunky s proteínom a potom sa odrezali od kúska tela po kúsku.
Biológovia po niekoľkých týždňoch pozorovania oddelení zistili, že sa bunky správajú veľmi konzervatívne - rastú iba v tých orgánoch a tkanivách, z ktorých pochádzajú. "Hlavným záverom vedcov je, že nové svalové bunky produkujú iba staré svalové bunky, nové kožné bunky produkujú iba staré kožné bunky, nové neuróny produkujú iba staré nervové bunky," píše Science Daily. Tento proces bol najzreteľnejšie pozorovaný u lariev: vstreknuté do oblasti, z ktorej mal nervový systém rásť, sa bunky zvýraznili zelenou farbou pozdĺž rastúceho axolotl presne podľa schémy nervového systému.
„Je veľmi pravdepodobné, že bunky v blízkosti amputovaného orgánu sú preprogramované, čo im umožňuje spustiť programy tvorby embryonálnych tkanív bez návratu do pôvodnej polypotenciálnej bunky,“uviedli vedci v článku uverejnenom v prestížnom časopise Nature.
Inými slovami, salamandrové bunky sa správajú zásadne iným spôsobom ako kmeňové bunky. Ak sú tieto schopné získať špecializáciu a vyvinúť sa do prakticky akýchkoľvek orgánov, potom v bunkách mlokov existuje mechanizmus jasnej kontinuity.
Od mloka k supermanovi
Výhodou salamandrových buniek je to, že nemusia dosiahnuť embryonálny stav, aby začali proces regenerácie - fungujú skvele ako dospelí. Keď lekári odhalia tajomstvo „aktívnych buniek“, budú môcť podľa príkladu mloka pestovať oddelenú ruku alebo nohu osoby.
"Jedného dňa sa nám podarí regenerovať ľudské tkanivo," hovorí jeden z autorov štúdie Malcolm Meden. Nádej amerických vedcov je do značnej miery spôsobená osobnosťou tých, ktorí si štúdiu objednali: sponzorovalo ju Ministerstvo obrany USA, ktorého predstavitelia chcú pomôcť amputovaným veteránom z Iraku a Afganistanu.