Vedci spoločnosti Axolotl dešifrujú tajomstvo zázračného obojživelníka - DER SPIEGEL
Axolotl: Urobte z cesty niečo nové
Vedci spoločnosti Axolotl dešifrujú tajomstvo zázračného obojživelníka
Ak axolotl stratí nohu alebo dokonca časti orgánu, nie je to pre chvostový obojživelník veľký problém. Výmena dorastie späť do niekoľkých týždňov. Vedci si už dlho lámu hlavu nad tým, ako to môžu prežiť mexickí pozostalí. Niektorí napríklad mali podozrenie, že axolotl má nejaký druh zázračnej bunky, ktorá dáva do pohybu liečenie.
Medzinárodný tím vedcov teraz presne skúmal, ktoré oblasti tela sú zodpovedné za úžasnú regeneráciu. Na magické bunky však nenarazili. Namiesto toho zjavne normálne bunky spojivového tkaniva umožňujú celým končatinám dorásť, uviedli vedci v časopise „Science“.
Úžasné je, že tieto bunky sa nachádzajú aj v cicavcoch vrátane človeka. U nás však neposkytujú zázračné uzdravenie, skôr jazvy.
Axolotl: Urobte z cesty niečo nové
Ako to môže byť? „Bunky spojivového tkaniva axolotínov sa pri vývoji jednoducho pretáčajú,“ tvrdí lipský výskumník Tobias Gerber, ktorý sa do štúdie zapojil. Vysoko špecializované bunky tela, takzvané fibroblasty, sa znova stávajú prekurzorovými bunkami, ktoré môžu vytvárať rôzne typy spojivového tkaniva - bez ohľadu na to, či ide o pokožku, kosti alebo šľachy.
Podobné všestranné bunky sa nachádzajú aj v náručí embryí. V zásade máte plán končatín a zaistíte, aby všetko rástlo presne tak, ako má.
Vedcom sa teraz po prvýkrát podarilo pozorovať regeneráciu axolotínov na bunkovej úrovni. Štúdie sa uskutočňovali vo Výskumnom ústave pre molekulárnu patológiu (IMP) vo Viedni, v ústave Maxa Plancka pre evolučnú antropológiu (MPI-EVA) v Lipsku a v Centre pre regeneračné terapie v Drážďanoch (CRTD).
Vedci najskôr označili a izolovali bunky spojivového tkaniva od zvierat, aby potom mohli dekódovať jednotlivé génové sekvencie. To im umožnilo presne určiť, ktoré z tisícov a tisícov buniek boli zodpovedné za úžasné uzdravenie. „Bolo to ako zmeniť obsah ovocnej misy na džús bez toho, aby ste vedeli, aké druhy ovocia táto misa obsahovala,“ hovorí Prayag Murawala z IMP.
Preprogramovanie ľudských buniek
Ľudia majú tiež fibroblasty - ale nedosahujú zázračnú liečbu ako axolotl. Namiesto toho sa pri poranení premenia na takzvané myofibroblasty, ktoré tvoria zjazvené tkanivo. „Bolo by samozrejme skvelé, keby sme mohli preprogramovať aj ľudské bunky, aby mohli opakovať svoj proces vývoja embryonálneho ramena,“ hovorí Gerber.
Ale dovtedy zostáva ešte dlhá cesta. Pretože vedci zatiaľ nevedia, ktoré gény sú zodpovedné za úžasnú schopnosť regenerácie. Takže aj keby ľudia teoreticky mali schopnosť nechať orgány, končatiny alebo zmyslové bunky dorásť, vedci zatiaľ nepoznajú prepínač, ktorý uvádza proces do pohybu.
Vo videu: Ako chvostové obojživelníky liečia rany
V porovnaní s ľuďmi je genóm axolotl komplikovaný. S 32 miliardami párov báz je genetická výbava zvierat viac ako desaťkrát väčšia ako ľudský genóm. Iba nedávno sa ho vedcom podarilo rozlúštiť.
V rámci tohto procesu objavili niekoľko génov, ktoré sa nachádzajú iba v axolotle a iných druhoch obojživelníkov a sú aktívne v regenerácii tkaniva. Chýbal dôležitý a rozšírený vývojový gén s názvom PAX3; jeho funkciu v axolotle predpokladá príbuzný gén nazývaný PAX7. Oba gény hrajú kľúčovú úlohu pri vývoji svalov a nervov.
Napriek svojej úžasnej schopnosti regenerácie sú axoloty považované za kriticky ohrozené. V súčasnosti žije v laboratóriách viac vzoriek ako v prírode. Dospelý axolotl je mliečne biely, olivovozelený alebo čierny a môže žiť až 20 rokov.
Celý život trávia v larválnom štádiu. To znamená, že na rozdiel od drvivej väčšiny obojživelníkov pohlavne dospievajú, bez toho, aby najskôr prešli metamorfózou. Axolotl zniesol až 1 500 vajec štyrikrát ročne.