Cercetătorii Axolotl descifrează secretul amfibianului minune - DER SPIEGEL
Axolotl: Fă ceva nou din cale
Cercetătorii Axolotl descifrează misterul miracolului amfibian
Dacă un axolotl pierde un picior sau chiar părți ale unui organ, aceasta nu este o mare problemă pentru amfibianul din coadă. Înlocuirea crește din nou în câteva săptămâni. Cercetătorii au fost de multă vreme nedumeritori cu privire la modul în care supraviețuitorii mexicani o pot face. De exemplu, unii au bănuit că axolotl avea un fel de celulă miracol care a pus în mișcare vindecarea.
O echipă internațională de cercetători a examinat acum exact ce regiuni ale corpului sunt responsabile de regenerarea uimitoare. Cu toate acestea, nu au dat peste celule magice. În schimb, celulele aparent normale ale țesutului conjunctiv permit membrelor întregi să crească din nou, relatează oamenii de știință în revista „Science”.
Lucrul uimitor este că aceste celule se găsesc și la mamifere, inclusiv la oameni. Cu noi, însă, ele nu oferă vindecare miraculoasă, ci mai degrabă cicatrici.
Axolotl: Fă ceva nou din cale
Cum poate fi asta? „Celulele țesutului conjunctiv ale axolotinelor se întorc pur și simplu în dezvoltarea lor”, spune cercetătorul de la Leipzig, Tobias Gerber, care a fost implicat în studiu. Celulele corpului foarte specializate, așa-numitele fibroblaste, devin din nou celule precursoare, care pot forma diferite tipuri de țesut conjunctiv - indiferent dacă este vorba de piele, oase sau tendoane.
Celule asemănătoare, mai rotunde, se găsesc și în mugurii brațului embrionilor. Practic aveți planul membrelor și vă asigurați că totul crește exact așa cum ar trebui.
Oamenii de știință au reușit acum pentru prima dată să observe regenerarea axolotinelor la nivel celular. Studiile au fost efectuate la Institutul de Cercetare pentru Patologie Moleculară (IMP) din Viena, la Institutul Max Planck de Antropologie Evolutivă (MPI-EVA) din Leipzig și la Centrul pentru Terapii Regenerative din Dresda (CRTD).
Cercetătorii au marcat mai întâi și au izolat celulele țesutului conjunctiv de la animale pentru a decoda apoi secvențele genetice individuale. Acest lucru le-a permis să determine exact care dintre mii și mii de celule au fost responsabile pentru vindecarea uimitoare. „A fost ca și cum ai transforma conținutul unui castron de fructe în suc fără să știm ce tipuri de fructe conține castronul”, spune Prayag Murawala de la IMP.
Reprogramarea celulelor umane
Oamenii au și fibroblaste - dar nu realizează un remediu miraculos precum axolotl. În schimb, atunci când sunt răniți, se transformă în așa-numitele miofibroblaste, care formează țesut cicatricial. „Ar fi bineînțeles bine dacă am putea reprograma și celulele umane, astfel încât acestea să își poată repeta procesul de dezvoltare a brațelor embrionare”, spune Gerber.
Dar mai este un drum lung de parcurs până atunci. Deoarece cercetătorii nu știu încă ce gene sunt responsabile de capacitatea uimitoare de regenerare. Deci, chiar dacă oamenii au avut teoretic capacitatea de a lăsa organele, membrele sau celulele senzoriale să crească înapoi, cercetătorii până acum nu cunosc comutatorul care pune procesul în mișcare.
În videoclip: Cum vindecă amfibienii rănile
Comparativ cu oamenii, genomul axolotlului este complicat. Cu 32 de miliarde de perechi de baze, structura genetică a animalelor este de peste zece ori mai mare decât genomul uman. Abia recent, cercetătorii au reușit să o descifreze.
Procedând astfel, au descoperit mai multe gene care se găsesc doar în axolotl și alte specii de amfibieni și sunt active în regenerarea țesuturilor. A lipsit o genă de dezvoltare importantă și răspândită numită PAX3; funcția sa în axolotl este preluată de o genă înrudită numită PAX7. Ambele gene joacă roluri cheie în dezvoltarea mușchilor și nervilor.
În ciuda capacității lor uimitoare de a se regenera, axolotelurile sunt considerate în pericol critic. Acum mai multe exemplare trăiesc în laboratoare decât în natură. Un axolotl adult este alb de lapte, verde măslin sau negru și poate trăi până la 20 de ani.
Își petrec întreaga viață în stadiul larvelor. Asta înseamnă că, spre deosebire de marea majoritate a amfibienilor, ei devin maturi sexual fără a trece mai întâi printr-o metamorfoză. Axolotl depune până la 1.500 de ouă de patru ori pe an.