Axolotl, чудодейният лечител на рани - DER SPIEGEL

Аксолотът всъщност прави весело впечатление. Почти сто опашки земноводни се разхождат в аквариумите на медицинското училище в Хановер, по двойки или на малки групи. С кичурите хриле, които стърчат като косми от главите им и очевидно усмихнатата им уста, аксолотът изглежда симпатичен. И те са любопитни. Ако се приближите до басейните им, те плуват срещу стъклото и притискат малките си предни крачета към него.

Но някои изглеждат по различен начин, липсва им ръка или крак. Някои вече са пораснали пън.

Изследователите са ампутирали части от крайниците или премахнали клапи на кожата на земноводните, за да изследват способността им да се регенерират. Това е безболезнено за животните под упойка, разрезът почти не кърви. „Коагулацията настъпва много бързо“, казва лекарят Бьорн Менгер. "Почти можете да наблюдавате изцелението." Молекулярният биолог Керстин Раймерс-Фадлауи установи, че обикновено са необходими само няколко месеца, за да може частта от тялото да бъде напълно регенерирана и „с много млади животни дори само няколко седмици“.

Именно тази огромна способност за регенерация прави аксолотла - познат на масовата аудитория в Германия чрез заглавието на книгата „Axolotl Roadkill“ - толкова ценен за учените. Аксолотлът може напълно да възстанови отсечени крайници, части от сърцето, мозъка и гръбначния стълб, включително гръбначния мозък, което го прави уникален сред висшите гръбначни животни.

Чудните същества: Приказният свят на Axolotl

Молекулярни биолози, хирурзи и експерти по земноводни от Хановер създадоха специален център за изследване на аксолотла през септември. Те искат да извлекат тайната на зарастването на рани от животното, така че един ден да могат да помогнат на изгаряне на жертви или хора с ампутации.

Аксолотът е почти изчезнал в дивата природа. Езерото Xochimilco, недалеч от столицата Мексико Сити, се счита за единственото естествено местообитание на Ambystoma mexicanum. Замърсяването на водата, туристите от града и изоставените костури, които грабват храната, са причинили много на животното. Освен това земноводните се смятат за деликатес от мексиканците.

Учени от различни дисциплини са очаровани от странните същества. Някои от тях дори вярват, че животните притежават ключа за дълъг живот, вечна младост и здраве през целия живот. Аксолотът достига необичайна възраст за земноводни, 25 години вече са документирани. Всъщност никога не пораства: Вместо да се превърне в завършен саламандър, той остава в стадия на ларвите през целия си живот.

Потърсете лечебния ензим

В Клиниката за пластична хирургия на ръцете и реконструктивната хирургия аксолотлите трябва многократно да освобождават крайници, за да дадат на изследователите представа за тяхното невероятно самолечение. На интерфейса първо се образува слой от околните кожни клетки. Под това узрява един вид тъканна пъпка, от която се формират всички важни видове тъкани: кръвоносни съдове, мускули, сухожилия, кости и дори нерви.

Как точно работи това все още не е окончателно проучено. Дълго време учените предполагаха, че клетките със скорост на рязане ще се трансформират обратно в плюрипотентни стволови клетки в отговор на молекулярен сигнал, който след това може да се раздели и развие във всички необходими клетъчни типове. Но тази теория беше опровергана през 2009 г., когато изследователска група от Института за молекулярна клетъчна биология и генетика на Макс Планк в Дрезден публикува статия в списание "Nature".

С помощта на флуоресцентни протеини учените успяха да проследят съдбата на отделните видове тъкани. Стволовата клетка не се развива от бивша мускулна клетка, а само мускулна предшественик, от която излизат нови мускулни клетки. По същия начин хрущялът е новообразуван от хрущялни клетки. Самите кожни клетки са по-гъвкави: От тях могат да се развият не само кожата, но и хрущялите и сухожилията.

Това показва, че клетките на „регенериращото чудо аксолотл“ не се държат по различен начин от тези на бозайниците, каза тогава авторът на изследването Ели Танака. Хората също имат потенциал за регенерация по време на своето ембрионално развитие. Дори при малки деца, например върхът на пръста може да се поднови отново. Но с течение на времето тази способност изчезва.

„Имаме обща еволюционна история с земноводните“, обяснява Керстин Раймерс-Фадлауи. "По принцип регенерацията е заложена в нашия генетичен план." С помощта на аксолотла може би бихте могли да разберете как да включите този процес отново.

Службата за наука е последвана от безгрижно пенсиониране

Реймерс-Фадлауи и нейните колеги са анализирали т. Нар. Транскриптом от генома на зарастващите рани клетки. Те се фокусираха върху гените, които са активни при регенерацията. Една от генетичната информация съдържа плана за ензим, който би могъл да даде стартовия сигнал за обновяване на клетките: така наречените амблокси вероятно подкрепят създаването на пратено вещество, което насърчава клетките да се трансформират в клетки-предшественици.

Първите експерименти показват, че човешките клетки също реагират на това пратено вещество, обясняват изследователите. Слой от човешки кожни клетки, върху който преди това са имплантирали генната последователност, заздравява много по-бързо след нараняване, отколкото нетретираните контролни клетки. Сега хановерските учени са в процес на изкуствено създаване на амблокси. „Нашата дългосрочна цел е да го използваме, за да произведем активна съставка, която подпомага заздравяването на рани“, казва лекарят Менгер. „Например, може да се използва като крем при рани от изгаряния.“ Но дотогава има още дълъг път.

Новооснованият център Axolotl в Хановер е посветен не само на биомедицински изследвания, но и на защита на видовете. Експертът по земноводни Кристина Алмелинг се грижи за животните и участва в международна развъдна програма за опазване на застрашения вид Ambystoma mexicanum. Също така е един от техните принципи, че нито едно от животните не трябва да умре за експериментите. След тяхното обслужване всеки Axolotl има право на безгрижна пенсия.

Подобно на "Tiger Mädchen", на 16 години най-старият известен аксолотл в германските изследвания. Способността им да се регенерират бързо намалява с възрастта, след ухапване от съзнателен човек, отделен преден крак се нуждае от почти година, за да порасне отново. Дори да е още на младини, признаците на времената са ясно видими: очите й са мътни, кожата е набръчкана. Не може да става дума за вечна младост.

В даден момент аксолот също върви по пътя на всичко земно - но след това най-вече в пълното си състояние.