Salamandrite uuenemise saladus on paljastatud - nad kasvatavad mälust uusi elundeid. Embrüonaalsesse olekusse naasmise asemel mäletavad salamandri rakud kadunud elundi ja rekonstrueerivad selle täpselt nii, nagu see oli enne
Salamandrite poolt kaotatud jäsemete regenereerimise mehhanismil pole tüvirakkude toimimisega mingit pistmist, leidsid teadlased.
Salamandrite maagilised võimed
Nende sabaga kahepaiksete võime kasvatada käpad, kopse ja aju on inimkonda muretsenud tuhandeid aastaid - seda uurisid Aristoteles, Voltaire, Darwin.
Kui loom kaotab kehaosa, katavad naha pindmise kihi rakud haava kiiresti niinimetatud epiteeli kattega, fibroblastid purustavad sidemed sidekoega ja moodustavad haava kohas blasteema (spetsialiseerunud rakkude kogunemise), millest moodustub uus jäseme. Näiteks uue käpa saamiseks kulub vaid kolm nädalat.
20. sajandi lõpus eeldasid teadlased, et salamandrirakud sarnanevad tüvirakkudega, see tähendab, et need võivad muutuda mis tahes elundiks.
Martin Kragl Saksamaa Max Plancki instituudist leidis, et see pole nii. Koos Ameerika kolleegidega uuris ta, kuidas Mehhiko salamandril axolotl Ambystoma mexicanum jäsemeid ja kudesid kasvab. Kragl kasutas ära California ülikooli avastused, kes tõestasid, et salamandri blasterrakud sarnanevad imetajate embrüote arenevate jäsemete rakkudega, mis suudavad küll oma jäsemeid uuendada, kuid kaotavad need oskused enne sündi.
Katse ultraviolettkiirguses
Reklaamvideo:
Lähtudes ideest, et jäsemete areng blasteemist kordab praktiliselt lühidalt nende loomulikku arengut kasvavates olendites, jagasid Saksa ja Ameerika teadlased loomad kahte rühma. Esimesena süstiti fluorestsentsist meduusist saadud GFP valku. Ultraviolettvalguses tõstab see valk esile rohelised rakud, mis võimaldab teadlastel jälgida erinevate rakkude päritolu ja nende otstarvet. Teises rühmas olid nii täiskasvanud aksolotlid kui ka vastsed. Teadlased tutvustasid neid rakkudele, mille proteiin oli võetud geneetiliselt muundatud isenditelt. Aine süstiti vastsetesse, kus, nagu bioloogid teadsid, oleks pidanud kasvama erinevad kuded ja organid, eriti närvisüsteem. Täiskasvanutele süstiti rakke esmalt valguga ja lõigati seejärel tükist tükkide kaupa kehast välja.
Pärast mitu nädalat palatites jälgimist leidsid bioloogid, et rakud käituvad väga konservatiivselt - nad kasvavad ainult nendes organites ja kudedes, kust nad pärit on. “Teadlaste peamine järeldus on, et uued lihasrakud toodavad ainult vanu lihasrakke, uued naharakud toodavad ainult vanu naharakke, uued neuronid toodavad ainult vanu närvirakke,” kirjutab Science Daily. Seda protsessi täheldati kõige selgemalt vastsetes: süstiti piirkonda, kust pidi närvisüsteem kasvama, roheliselt esile tõstetud rakud levivad piki kasvavat aksolotlit täpselt närvisüsteemi skeemi järgi.
"Suure tõenäosusega programmeeritakse amputeeritud organi lähedal olevad rakud ümber, mis võimaldab neil alustada embrüonaalsete kudede moodustamise programme ilma algse polüpotentsiaalse raku juurde naasmata," märkisid teadlased mainekas ajakirjas Nature avaldatud artiklis.
Teisisõnu käituvad salamandrirakud põhimõtteliselt erinevalt kui tüvirakud. Kui viimased on võimelised spetsialiseeruma ja arenema praktiliselt ükskõik millisteks elunditeks, siis salamandrite rakkudes on selge järjepidevuse mehhanism.
Salamandrist supermaniks
Salamandrirakkude eeliseks on see, et regenereerimisprotsessi alustamiseks ei pea nad jõudma embrüonaalsesse olekusse - nad töötavad suurepäraselt täiskasvanuna. "Aktiivsete rakkude" saladuse paljastades saavad arstid salamandri eeskujul kasvatada inimese käest lõigatud käe või jala.
"Ühel päeval suudame inimese kude taastada," ütleb üks uuringu autoritest Malcolm Meden. Ameerika teadlaste lootused tulenevad suuresti uuringu tellijate isiksusest: seda sponsoreeris USA kaitseministeerium, mille esindajad soovivad aidata Iraagi ja Afganistani amputeeritud veterane.
