Maleńki wodny płaz z Meksyku może skrywać wielką tajemnicę dotyczącą zdolności do odrastania kończyn. Naukowcy odkryli właśnie, że kluczową rolę w tym procesie odgrywa znany z leczenia trądziku kwas retinowy. Czy aksolotl w przyszłości pomoże ludziom odzyskiwać utracone części ciała?
Czy klucz do jednej z najbardziej ekscytujących rewolucji w medycynie skrywa się w ciele niewielkiego płaza? Naukowcy z Northeastern University twierdzą, że odpowiedź może brzmieć: tak. A wszystko za sprawą niezwykłego stworzenia - aksolotla meksykańskiego, zwanego też ambystomą meksykańską.
Aksolotl meksykański to gatunek salamandry znany z wyjątkowej zdolności do regeneracji. Potrafi odtworzyć nie tylko skórę czy mięśnie, lecz także całe kończyny i fragmenty narządów. I właśnie ta zdolność budzi ogromne zainteresowanie świata nauki.
Jak to możliwe?
Badacze z Northeastern University odkryli, że kluczową rolę w tym procesie odgrywa kwas retinowy - substancja stosowana w dermatologii. To właśnie ten związek pomaga komórkom zrozumieć, co dokładnie ma zostać odbudowane po urazie.
Aby zrozumieć dokładnie, jak działa ten mechanizm u aksolotli, zespół badaczy wykorzystał genetycznie zmodyfikowane osobniki, które świecą na zielono w miejscach, gdzie aktywowany jest kwas retinowy. Początkowo naukowcy wstrzykiwali duże ilości kwasu, co skutkowało nadmiernym wzrostem, np. odrastaniem całego ramienia zamiast dłoni.
CZYTAJ TAKŻE: Dlaczego nietoperze nie chorują na raka
Przełom nastąpił, gdy odkryto enzym CYP26B1, który rozkłada kwas retinowy i tym samym reguluje jego działanie. Gdy jego aktywność została zablokowana, organizm znów "przesadzał" z regeneracją, potwierdzając, że klucz leży w znalezieniu "złotego środka".
U ludzi taki proces nie zachodzi - nasze komórki nie cofają się do stanu embrionalnego, przez co nie mogą odczytać sygnałów regeneracyjnych.
Co ciekawe, kwas retinowy odgrywa ważną rolę także w rozwoju ludzkich embrionów - to on "mówi" komórkom, gdzie ma powstać głowa, ręce czy stopy. Jednak większość naszych komórek traci zdolność reagowania na jego sygnały już w życiu płodowym. Dlatego ludzie nie są w stanie regenerować kończyn - nasze ciało zamiast odbudowywać utracone struktury, reaguje tworzeniem blizn.
Komórki aksolotli po urazie tracą swoją pierwotną tożsamość i cofają się do stanu embrionalnego. Dopiero wtedy są w stanie ponownie "słuchać" sygnałów kwasu retinowego i rozpocząć odbudowę brakującej kończyny według biologicznego "planu".
Choć całkowita regeneracja ludzkich kończyn wciąż brzmi jak science fiction, naukowcy są przekonani, że badania nad aksolotlami mogą doprowadzić do opracowania terapii genowych i nowych metod leczenia ran. Możliwe, że w przyszłości nie trzeba będzie dodawać ani usuwać genów - wystarczy odpowiednio je aktywować lub "wyciszyć" w kluczowym momencie, wykorzystując technologie takie jak CRISPR.
Źródło: CNN