Rahsia pertumbuhan semula salamander telah terungkap - mereka tumbuh organ baru dari ingatan. Alih-alih kembali ke keadaan embrio, sel-sel salamander mengingat organ yang hilang dan membina semula tepat seperti sebelumnya
Mekanisme pertumbuhan semula anggota badan yang hilang oleh salamander tidak ada kaitan dengan tindakan sel stem, para saintis telah menemui.
Keupayaan magis salamander
Keupayaan amfibi ekor ini untuk tumbuh cakar, paru-paru, dan otak telah membimbangkan manusia selama ribuan tahun - ia dikaji oleh Aristoteles, Voltaire, Darwin.
Apabila haiwan kehilangan bahagian badan, sel-sel lapisan dangkal kulit dengan cepat menutup luka dengan penutup epitelium yang disebut, fibroblas memutuskan ikatan dengan tisu penghubung dan membentuk blastema (pengumpulan sel khusus) di tempat luka, dari mana anggota badan baru terbentuk. Sebagai contoh, hanya memerlukan tiga minggu untuk mendapatkan kaki baru.
Pada akhir abad ke-20, para saintis menganggap bahawa sel salamander mirip dengan sel induk, yaitu, mereka dapat berubah menjadi organ mana pun.
Martin Kragl dari Institut Max Planck Jerman mendapati bahawa ini tidak berlaku. Bersama rakan sejawatnya dari Amerika, dia mengkaji bagaimana salamander Mexico, axolotl Ambystoma mexicanum, tumbuh anggota badan dan tisu. Kragl memanfaatkan penemuan University of California, yang membuktikan bahawa sel salamander blastema adalah seperti sel-sel di anggota badan embrio mamalia yang sedang berkembang, yang dapat memperbaharui anggota badan mereka, tetapi kehilangan kemahiran ini sebelum lahir.
Eksperimen dalam ultraviolet
Video promosi:
Berdasarkan idea bahawa perkembangan anggota badan dari blastema secara praktikal berulang dalam bentuk ringkas perkembangan semula jadi mereka dalam makhluk yang tumbuh, para saintis Jerman dan Amerika membahagikan haiwan tersebut kepada dua kumpulan. Yang pertama disuntik adalah protein GFP yang berasal dari ubur-ubur pendarfluor. Dalam sinar ultraviolet, protein ini menonjolkan sel-sel dengan warna hijau, yang membolehkan para saintis mengesan asal-usul pelbagai sel dan tujuannya. Kumpulan kedua merangkumi kedua axolotls dewasa dan larva. Para saintis memperkenalkannya ke sel dengan protein yang diambil dari individu yang diubahsuai secara genetik. Bahan tersebut disuntik ke dalam larva di mana, seperti yang diketahui oleh ahli biologi, pelbagai tisu dan organ, khususnya sistem saraf, seharusnya tumbuh. Orang dewasa pertama kali disuntik sel dengan protein, dan kemudian dipotong dari bahagian badan demi bahagian.
Setelah memerhatikan bangsal selama beberapa minggu, ahli biologi mendapati bahawa sel-sel tersebut bertindak sangat konservatif - mereka hanya tumbuh di organ dan tisu dari mana asalnya. "Kesimpulan utama para penyelidik adalah bahawa sel otot baru hanya menghasilkan sel otot lama, sel kulit baru hanya menghasilkan sel kulit lama, neuron baru hanya menghasilkan sel saraf lama," tulis Science Daily. Proses ini paling jelas diperhatikan pada larva: disuntikkan ke kawasan dari mana sistem saraf seharusnya tumbuh, sel-sel yang disorot berwarna hijau menyebar di sepanjang axolotl yang tumbuh tepat sesuai dengan skema sistem saraf.
"Kemungkinan besar, sel-sel di dekat organ yang diamputasi diprogramkan semula, yang memungkinkan mereka untuk memulakan program pembentukan tisu embrio tanpa kembali ke sel polipotensial yang asli," kata para penyelidik dalam sebuah artikel yang diterbitkan dalam jurnal Nature.
Dengan kata lain, sel salamander berperilaku dengan cara yang berbeza daripada sel stem. Sekiranya yang terakhir dapat menerima pengkhususan dan berkembang menjadi hampir semua organ, maka di sel salamander terdapat mekanisme kesinambungan yang jelas.
Dari salamander hingga superman
Kelebihan sel salamander adalah bahawa mereka tidak perlu mencapai keadaan embrio untuk memulakan proses pertumbuhan semula - mereka berfungsi dengan baik seperti orang dewasa. Mengungkap rahsia "sel aktif", doktor akan dapat mengembangkan lengan atau kaki yang terputus, mengikuti contoh salamander.
"Suatu hari kita akan dapat menjana semula tisu manusia," kata salah seorang penulis kajian itu, Malcolm Meden. Harapan para saintis Amerika sebahagian besarnya disebabkan oleh keperibadian mereka yang memerintahkan kajian ini: ia ditaja oleh Jabatan Pertahanan AS, yang wakilnya ingin menolong veteran Iraq dan Afghanistan yang diamputasi.
