Bylo odhaleno tajemství regenerace mloka - rostou z paměti nové orgány. Místo návratu do embryonálního stavu si buňky mloků pamatují ztracený orgán a rekonstruují ho přesně tak, jak tomu bylo dříve
Vědci zjistili, že mechanismus regenerace ztracených končetin mloky nemá nic společného s působením kmenových buněk.
Kouzelné schopnosti mloků
Schopnost těchto ocasních obojživelníků pěstovat tlapy, plíce a mozek má lidstvo starosti po tisíce let - studoval ho Aristoteles, Voltaire, Darwin.
Když zvíře ztratí část těla, buňky povrchové vrstvy kůže rychle zakryjí ránu tzv. Epiteliálním krytím, fibroblasty přeruší vazby s pojivovou tkání a vytvoří v místě rány blastém (nahromadění specializovaných buněk), ze kterého se vytvoří nová končetina. Například získání nové tlapy trvá pouze tři týdny.
Na konci 20. století vědci předpokládali, že salamandrové buňky jsou podobné kmenovým buňkám, to znamená, že se mohou proměnit v jakýkoli orgán.
Martin Kragl z německého institutu Maxe Plancka zjistil, že tomu tak není. Spolu se svými americkými kolegy studoval, jak mexický mlok, axolotl Ambystoma mexicanum, pěstuje končetiny a tkáně. Kragl využil objevů Kalifornské univerzity, která prokázala, že buňky blastému mloka jsou podobné buňkám ve vyvíjejících se končetinách embryí savců, které jsou schopny obnovit své končetiny, ale tyto dovednosti před narozením ztratí.
Experimentujte v ultrafialovém záření
Propagační video:
Na základě myšlenky, že vývoj končetin z blastému v krátké podobě prakticky opakuje jejich přirozený vývoj u rostoucích tvorů, němečtí a američtí vědci rozdělili zvířata do dvou skupin. První injekcí byl GFP protein získaný z fluorescenční medúzy. V ultrafialovém světle tento protein zvýrazňuje buňky zeleně, což vědcům umožňuje sledovat původ různých buněk a jejich účel. Druhá skupina zahrnovala jak dospělé axolotl, tak larvy. Vědci je uvedli do buněk s proteinem odebraným od geneticky modifikovaných jedinců. Látka byla injikována do larev, kde, jak věděli biologové, měly růst různé tkáně a orgány, zejména nervový systém. Dospělým se nejprve injektovaly buňky proteinem a potom se odřízly od kusu po kousku.
Poté, co několik týdnů pozorovali oddělení, biologové zjistili, že buňky se chovají velmi konzervativně - rostou pouze v těch orgánech a tkáních, z nichž pocházejí. "Hlavním závěrem vědců je, že nové svalové buňky produkují pouze staré svalové buňky, nové kožní buňky produkují pouze staré kožní buňky, nové neurony produkují pouze staré nervové buňky," píše Science Daily. Tento proces byl nejzřetelněji pozorován u larev: injikovány do oblasti, z níž měl růstový nervový systém růst, buňky se zvýraznily zeleně rozšířené podél rostoucího axolotlu přesně podle schématu nervového systému.
"Se vší pravděpodobností jsou buňky poblíž amputovaného orgánu přeprogramovány, což jim umožňuje zahájit programy tvorby embryonální tkáně bez návratu k původní polypotenciální buňce," uvedli vědci v článku publikovaném v prestižním časopise Nature.
Jinými slovy, salamanderovy buňky se chovají zásadně odlišným způsobem než kmenové buňky. Pokud jsou tyto schopny získat specializaci a vyvinout se v prakticky jakékoli orgány, pak v buňkách mloků existuje mechanismus jasné kontinuity.
Od mloka k supermanovi
Výhodou salamandrových buněk je to, že k zahájení regeneračního procesu nemusí dosáhnout embryonálního stavu - fungují skvěle jako dospělí. Když odhalí tajemství „aktivních buněk“, dokážou lékaři pěstovat odříznutou ruku nebo nohu osoby podle příkladu mloka.
"Jednoho dne budeme schopni regenerovat lidskou tkáň," říká jeden z autorů studie, Malcolm Meden. Naděje amerických vědců jsou do značné míry způsobeny osobností těch, kdo studii nařídili: sponzorovalo ji Ministerstvo obrany USA, jehož představitelé chtějí pomoci amputovaným veteránům z Iráku a Afghánistánu.