Израстање нових удова

Гуштеру саламандеру наново израсту откинуте ножице, али шта спречава да се реп обнови из пређашњег патрљка? Праћење ћелија показало је како се у новонараслим удовима сачувају другачија задужења.

Научници са Технолошког универзитета у Дрездену (Немачка) сада су корак ближе одгонетки. Проучили су самообнављање ткива врсте саламандера (Ambystoma mexicanum) која једино обитава у Мексику. Животињица веома добро зацели ране зато што се мишићи, кости и кожа најближи озледи врате у изворно стање стварајући грудве одраслих матичних ћелија званих бластомери. И те ћелије се касније деле и разврставају (диференцирају) у врсту ткива из којег треба да порасте нови уд.

Једно од могућих објашњења јесте да су ове неопредељене бластомерске ћелије – које све изгледају исто – вишенаменске (плурипотентне) и отуда способне да образују веома разноврсне ћелије. Али још није јасно како су изворне из одраслог ткива преусмерене (репрограмиране) или на који начин су бластомерске ћелије успеле да створе одговарајуће ткиво.

Свако би желео, свакако, да зна како се одрасле (зреле) ћелије натерају да граде бластомерске матичне.

Истраживачи су, најпре, додали одсечак ДНК (дезоксирибонуклеинска киселина) једном гуштеру који је потпомогао да се светлуцајући зелени (флуоресцентне) протеини испоље у телу. Затим су пресадили ћелије те животиње другој без таквог додатка, али са одсеченим удовима. Када су јој ножице изнова порасле, пратили су кретање зелених протеина до сваке врсте ћелија. Шта су то запазили?

Упркос томе што су прошле кроз стање (стадијум) бластоцита и поделиле су се, мишићне ћелије се нису преобратиле ни у једну другу врсту ткива. Исто се догодило са Швановим ћелијама које образују својеврсну заштитну овојницу око нервни ћелија. Остале су, међутим, биле нешто више прилагодљиве: кожне су се, на пример, разврстале у хрскавичне. Али ниједне нису постале мишићне.

Након тога су хрскавичне и Шванове ћелије с врха задњих накалемили на патрљке предњих ножица једном гуштеру. Уочили су да су се хрскавичне преселиле на своје старо место у новоизраслим удовима, а Шванове су се нашироко распространиле (размилеле се такорећи на све стране). Претходна истраживања су показала да се бластомери из различитих ткива понашају другачије од једнообразног испољавања ћелија. У најновијем проучавању, међутим, нису могли да их тако потанко надгледају. Један од разлога се, можда, крије у чињеници да су претходници радије користили ћелије из ћелијске културе него да их пресађују с једне на другу огледну животињу. Претпоставља се да је то утицало на испољавање (експресију) ћелија.

Намеће се озбиљан научни задатак да се до танчина изуче молекулске поруке (сигнали) које надзиру бластомерске ћелије уколико се намерава да се „саламандерска смицалица” искористи у лечењу људи. Примена светлуцајућих протеина показивача требало би да доведе до посебних гена који су укључени у самообнављање гмизавчевих делова тела.

Једног дана ће научници, вероватно, то изводити и са удовима сисара приморавајући их да упамте како да сами себе обнове.

Оглед је недавно описан у угледном научном часопису „Нејчер”.