Izrastanje novih udova

Gušteru salamanderu nanovo izrastu otkinute nožice, ali šta sprečava da se rep obnovi iz pređašnjeg patrljka? Praćenje ćelija pokazalo je kako se u novonaraslim udovima sačuvaju drugačija zaduženja.

Naučnici sa Tehnološkog univerziteta u Drezdenu (Nemačka) sada su korak bliže odgonetki. Proučili su samoobnavljanje tkiva vrste salamandera (Ambystoma mexicanum) koja jedino obitava u Meksiku. Životinjica veoma dobro zaceli rane zato što se mišići, kosti i koža najbliži ozledi vrate u izvorno stanje stvarajući grudve odraslih matičnih ćelija zvanih blastomeri. I te ćelije se kasnije dele i razvrstavaju (diferenciraju) u vrstu tkiva iz kojeg treba da poraste novi ud.

Jedno od mogućih objašnjenja jeste da su ove neopredeljene blastomerske ćelije – koje sve izgledaju isto – višenamenske (pluripotentne) i otuda sposobne da obrazuju veoma raznovrsne ćelije. Ali još nije jasno kako su izvorne iz odraslog tkiva preusmerene (reprogramirane) ili na koji način su blastomerske ćelije uspele da stvore odgovarajuće tkivo.

Svako bi želeo, svakako, da zna kako se odrasle (zrele) ćelije nateraju da grade blastomerske matične.

Istraživači su, najpre, dodali odsečak DNK (dezoksiribonukleinska kiselina) jednom gušteru koji je potpomogao da se svetlucajući zeleni (fluorescentne) proteini ispolje u telu. Zatim su presadili ćelije te životinje drugoj bez takvog dodatka, ali sa odsečenim udovima. Kada su joj nožice iznova porasle, pratili su kretanje zelenih proteina do svake vrste ćelija. Šta su to zapazili?

Uprkos tome što su prošle kroz stanje (stadijum) blastocita i podelile su se, mišićne ćelije se nisu preobratile ni u jednu drugu vrstu tkiva. Isto se dogodilo sa Švanovim ćelijama koje obrazuju svojevrsnu zaštitnu ovojnicu oko nervni ćelija. Ostale su, međutim, bile nešto više prilagodljive: kožne su se, na primer, razvrstale u hrskavične. Ali nijedne nisu postale mišićne.

Nakon toga su hrskavične i Švanove ćelije s vrha zadnjih nakalemili na patrljke prednjih nožica jednom gušteru. Uočili su da su se hrskavične preselile na svoje staro mesto u novoizraslim udovima, a Švanove su se naširoko rasprostranile (razmilele se takoreći na sve strane). Prethodna istraživanja su pokazala da se blastomeri iz različitih tkiva ponašaju drugačije od jednoobraznog ispoljavanja ćelija. U najnovijem proučavanju, međutim, nisu mogli da ih tako potanko nadgledaju. Jedan od razloga se, možda, krije u činjenici da su prethodnici radije koristili ćelije iz ćelijske kulture nego da ih presađuju s jedne na drugu oglednu životinju. Pretpostavlja se da je to uticalo na ispoljavanje (ekspresiju) ćelija.

Nameće se ozbiljan naučni zadatak da se do tančina izuče molekulske poruke (signali) koje nadziru blastomerske ćelije ukoliko se namerava da se „salamanderska smicalica” iskoristi u lečenju ljudi. Primena svetlucajućih proteina pokazivača trebalo bi da dovede do posebnih gena koji su uključeni u samoobnavljanje gmizavčevih delova tela.

Jednog dana će naučnici, verovatno, to izvoditi i sa udovima sisara primoravajući ih da upamte kako da sami sebe obnove.

Ogled je nedavno opisan u uglednom naučnom časopisu „Nejčer”.