Akzotlių galūnių regeneracijos paslapčių atskleidimas

Akzotlių galūnių regeneracijos paslapčių atskleidimas

Akzotliai (Ambystoma mexicanum), dar vadinami meksikietiškomis vaikščiojančiomis žuvimis, jau daugelį metų stebina mokslininkus savo išskirtiniu gebėjimu regeneruoti prarastas galūnes ir netgi svarbius organus. Ši unikali akzotlių regeneracinė savybė ryškiai kontrastuoja su gana ribotomis žmogaus žaizdų gijimo galimybėmis ir skatina intensyvius tyrimus apie molekulinius procesus, lemiančius akzotlio regeneraciją, bei jų pritaikymą audinių regeneracijai žmoguje.

Molekulinis regeneracijos planas

Pažangiuose tyrimuose, vykdytuose Northeastern universitete ir Kentukio universitete, mokslininkai nustatė svarbų molekulinį akzotlio galūnių regeneracijos veiksnį – retinoinę rūgštį. Ši molekulė atlieka pagrindinį vaidmenį tiksliai atkuriant prarastus kūno segmentus ir užtikrina, kad naujai išaugusios struktūros – pavyzdžiui, rankos ar plaštakos – formuotųsi būtent iš teisingos anatominės vietos.

Kaip retinoinė rūgštis valdo audinių atsinaujinimą

Retinoinė rūgštis paskirstyta netolygiai visame akzotlio kūne: jos koncentracija didžiausia ties petimi, o toliau galūne mažėja. Fermentas, atsakingas už retinoinės rūgšties skaidymą, pavaizduotas atvirkštinėmis proporcijomis. Ši subalansuota molekulinė harmonija suteikia ląstelėms, atsakingoms už audinių atsinaujinimą, esminę padėties informaciją – atsižvelgdamos į ją, jos žino, ar atkurti tik prarastą plaštaką, visą ranką, ar kitą struktūrą.

Kaip pažymi pagrindinis tyrėjas dr. Jamesas Monaghanas, „Akzotlio ląstelės geba suvokti šias padėties žinutes, ir pagal savo vietą – ar tai būtų alkūnė, riešas, ar petys – jos pradeda tinkamą regeneracijos procesą“.

Eksperimentiniai atradimai ir iššūkiai žmogaus medicinai

Komandos eksperimentai parodė, kad dirbtinai padidinus retinoinės rūgšties kiekį atsikuriančios akzotlio plaštakos srityje, gyvūnas regeneravo visą ranką, o ne tik trūkstamą segmentą. Šis netikėtas rezultatas išryškina, kokia stipri yra šios molekulės įtaka galūnių vystymuisi ir regeneracijos valdymui.

Nors žmonėms egzistuoja panašios signalinės medžiagos ir ląstelės, pavyzdžiui, fibroblastai, mūsų organizme dažniausiai susiformuoja randinis audinys, ribojantis atstatomųjų procesų efektyvumą. Kitas tyrimų etapas bus skirtas aiškintis ląstelinius procesus, kuriuos lemia retinoinės rūgšties signalai, siekiant suprasti, kodėl žmogaus ląstelės negali atkurti sudėtingų struktūrų taip, kaip tai daro akzotliai.

Pasak dr. Monaghano, „Jei pavyktų priversti žmogaus fibroblastus reaguoti į šiuos regeneracijos signalus, galėtume pasiekti gijimą be randų ir gal net įkvėpti pirštų ar net visos rankos atkūrimą ateityje“.

Išvada

Šis svarbus tyrimas atveria naują kelią regeneracinėje medicinoje ir priartina mus prie galimybės auginti prarastas žmogaus galūnes. Suprasdami, kaip akzotliai pasitelkia retinoinę rūgštį kompleksinių struktūrų atstatymui, mokslininkai kuria molekulinį žemėlapį, kuris ateityje galėtų iš esmės pakeisti sunkių sužalojimų ir amputacijų gydymą. Nors liko daug iššūkių, akzotlio biologijos tyrimai nušviečia pažangios audinių regeneracijos ir gydymo perspektyvas žmogui.