Salamandrien uudistumisen salaisuus on paljastettu - ne kasvavat muistista uusia elimiä. Alkutilaan palaamisen sijasta salamandrien solut muistavat kadonneen elimen ja rekonstruoivat sen tarkalleen kuin ennen
Salamanttien menettämien raajojen uudistamismekanismilla ei ole mitään tekemistä kantasolujen toiminnan kanssa, tutkijat ovat havainneet.
Salamanttien maagiset kyvyt
Näiden pyrstöisten sammakkoeläinten kyky kasvattaa tassuja, keuhkoja ja aivoja on huolestuttanut ihmiskuntaa tuhansien vuosien ajan - sitä on tutkineet Aristoteles, Voltaire, Darwin.
Kun eläin menettää osan kehosta, ihon pintakerroksen solut peittävät haavan nopeasti ns. Epiteelikansi, fibroblastit rikkovat siteet sidekudoksen kanssa ja muodostavat haavan kohtaan blasteen (erikoistuneiden solujen kerääntymisen), josta muodostuu uusi raaja. Esimerkiksi uuden tassun saaminen vie vain kolme viikkoa.
1900-luvun lopulla tutkijat olettivat, että salamandrisolut ovat samanlaisia kuin kantasolut, ts. Ne voivat muuttua mihin tahansa elimeen.
Martin Kragl Saksan Max Planck -instituutista totesi, että näin ei ole. Yhdessä amerikkalaisten kollegoidensa kanssa hän tutki, kuinka meksikolainen salamandri, axolotl Ambystoma mexicanum, kasvaa raajoja ja kudoksia. Kragl käytti hyväkseen Kalifornian yliopiston löytöjä, jotka osoittivat, että salamanderblasten solut ovat samanlaisia kuin nisäkkäiden alkioiden kehittyvien raajojen solut, jotka pystyvät uudistamaan raajansa, mutta menettävät nämä taidot ennen syntymää.
Kokeile ultraviolettivaloa
Mainosvideo:
Perustuen ajatukseen, että raajojen kehitys blastemasta käytännössä toistuu lyhyessä muodossa niiden luonnollisesta kehityksestä kasvavissa olentoissa, saksalaiset ja amerikkalaiset tutkijat jakoivat eläimet kahteen ryhmään. Ensimmäinen injektoitava aine oli fluoresoivasta meduusasta johdettu GFP-proteiini. Ultraviolettivalossa tämä proteiini korostaa vihreät solut, mikä antaa tutkijoille mahdollisuuden jäljittää eri solujen alkuperä ja niiden tarkoitus. Toiseen ryhmään kuuluivat sekä aikuisten axolotlit että toukat. Tutkijat esittelivät ne soluihin, joissa oli proteiineja, jotka on otettu geneettisesti muunnetusta yksilöstä. Aine ruiskutettiin toukkiin, missä, kuten biologit tiesivät, eri kudosten ja elinten, erityisesti hermosto, olisi pitänyt kasvaa. Aikuisille injektoitiin ensin soluja proteiinilla, ja sitten ne leikattiin kehosta kappaleelta.
Tarkkailtuaan osastoja useita viikkoja, biologit havaitsivat, että solut käyttäytyvät hyvin konservatiivisesti - ne kasvavat vain niissä elimissä ja kudoksissa, joista ne ovat peräisin. "Tutkijoiden päätelmä on, että uudet lihassolut tuottavat vain vanhoja lihassoluja, uudet ihosolut tuottavat vain vanhoja ihosoluja, uudet hermosolut tuottavat vain vanhoja hermosoluja", kirjoittaa Science Daily. Tämä prosessi havaittiin selkeimmin toukat: injektoituna alueelle, josta hermoston piti kasvaa, vihreänä korostetut solut levittivät kasvavaa axolotlia pitkin tarkalleen hermostojärjestelmän kaavion mukaisesti.
"Todennäköisesti amputoidun elimen lähellä olevat solut ohjelmoidaan uudelleen, mikä antaa heidän mahdollisuuden aloittaa alkion kudoksen muodostumisohjelmat palaamatta alkuperäiseen polypotentiaaliseen soluun", tutkijat huomauttivat arvostetussa Nature-lehdessä julkaistussa artikkelissa.
Toisin sanoen salamandrisolut käyttäytyvät täysin eri tavalla kuin kantasolut. Jos jälkimmäiset kykenevät saamaan erikoistumista ja kehittyä käytännöllisesti katsoen mille tahansa elimelle, salamanttien soluissa on selkeän jatkuvuuden mekanismi.
Salamanderista supermaniksi
Salamanttisolujen etuna on, että niiden ei tarvitse saavuttaa alkion tilaa uudistumisprosessin aloittamiseksi - ne toimivat hyvin aikuisina. Paljastaen "aktiivisten solujen" salaisuuden lääkärit pystyvät kasvattamaan ihmisen katkaistun käsivarren tai jalan salamanderin esimerkillä.
"Eräänä päivänä pystymme uudistamaan ihmisen kudoksen", sanoo yksi tutkimuksen kirjoittajista, Malcolm Meden. Amerikkalaisten tutkijoiden toiveet johtuvat suurelta osin tutkimuksen tilaajien persoonallisuudesta: sitä sponsoroi Yhdysvaltain puolustusministeriö, jonka edustajat haluavat auttaa Irakin ja Afganistanin amputoituja veteraaneja.