Изследователите на Axolotl дешифрират тайната на чудотворната земноводна - DER SPIEGEL

Axolotl: Направете нещо ново от пътя

Изследователите на Axolotl дешифрират загадката на чудотворната земноводна

Ако аксолотл загуби крак или дори части от орган, това не е голям проблем за опашната земноводна. Замяната нараства в рамките на няколко седмици. Изследователите отдавна озадачават как мексиканските оцелели могат да го направят. Например, някои подозираха, че аксолотът има някаква чудодейна клетка, която задейства изцелението.

Международен екип от изследователи сега е изследвал точно кои области на тялото са отговорни за невероятната регенерация. Те обаче не са попаднали на магически клетки. Вместо това, очевидно нормалните клетки на съединителната тъкан позволяват на цели крайници да растат обратно, съобщават учените в списание "Science".

Удивителното е, че тези клетки се намират и при бозайници, включително хора. При нас обаче те не осигуряват чудодейно изцеление, а по-скоро белези.

Axolotl: Направете нещо ново от пътя

Как може да бъде? „Клетките на съединителната тъкан на аксолотините просто се връщат назад в своето развитие“, казва изследователят от Лайпциг Тобиас Гербер, който участва в изследването. Високоспециализираните телесни клетки, така наречените фибробласти, отново се превръщат в предшественици, които могат да образуват различни видове съединителна тъкан - независимо дали това е кожа, кости или сухожилия.

Подобни всеобхватни клетки се намират и в раменните пъпки на ембрионите. По принцип разполагате с плана за крайниците и гарантирате, че всичко расте точно както трябва.

Сега учените са успели за първи път да наблюдават регенерацията на аксолотини на клетъчно ниво. Изследванията са проведени в Изследователския институт по молекулярна патология (IMP) във Виена, в Института за еволюционна антропология на Макс Планк (MPI-EVA) в Лайпциг и в Центъра за регенеративни терапии в Дрезден (CRTD).

Първо изследователите маркират и изолират клетки от съединителна тъкан от животните, за да декодират след това отделни генни последователности. Това им позволи да определят точно коя от хилядите и хилядите клетки е отговорна за невероятното изцеление. "Това беше като превръщането на съдържанието на плодова купа в сок, без да знаем какви видове плодове съдържа купата", казва Праяг Муравала от IMP.

Препрограмиране на човешки клетки

Хората също имат фибробласти - но те не постигат чудотворно лечение като аксолотъл. Вместо това, когато се наранят, те се трансформират в така наречените миофибробласти, които образуват белези. „Разбира се, би било чудесно, ако можем да препрограмираме човешките клетки, за да могат те да повторят процеса на развитие на ембрионалната ръка“, казва Гербер.

Но до тогава има още дълъг път. Тъй като изследователите все още не знаят кои гени са отговорни за невероятната способност за регенерация. Така че дори ако хората теоретично са имали способността да позволят на органи, крайници или сензорни клетки да растат обратно, изследователите досега не знаят превключвателя, който задейства процеса.

Във видеото: Как земноводните лекуват рани

В сравнение с хората геномът на аксолотла е сложен. С 32 милиарда базови двойки генетичният състав на животните надвишава десет пъти размера на човешкия геном. Едва наскоро изследователите успяха да го дешифрират.

По този начин те откриха няколко гена, които се намират само в аксолот и други видове земноводни и са активни в регенериращата тъкан. Липсваше важен и широко разпространен ген за развитие, наречен PAX3; неговата функция в аксолотла се поема от свързан ген, наречен PAX7. И двата гена играят ключови роли в развитието на мускулите и нервите.

Въпреки невероятната им способност за регенерация, аксолотите се считат за критично застрашени. Сега повече екземпляри живеят в лаборатории, отколкото в природата. Възрастният аксолот е млечно бял, маслинено зелен или черен и може да живее до 20 години.

Те прекарват целия си живот в стадия на ларвите. Това означава, че за разлика от по-голямата част от земноводните те стават полово зрели, без първо да преминат през метаморфоза. Axolotl снася до 1500 яйца четири пъти годишно.