Регенерацијата може да ги поврати спектарот на науката за човечките екстремитети
Регенерација: Дали човечките екстремитети можат да растат?
Екстремитетите на тритон или саламандер може да бидат помали и малку лизгави од оние на луѓето. Меѓутоа, во нивната структура тие се слични: кожа однадвор и коски, мускули, лигаменти, тетиви, нерви и крвни садови одвнатре, држени заедно со лабава мрежа на клетки на сврзното ткиво, што на целата работа и дава контура. Значи, ништо возбудливо, некој би помислил - но меѓу 'рбетниците, нозете на опашката водоземци, кои вклучуваат тритови и саламандери, се нешто многу посебно. Бидејќи по ампутација, екстремитетите растат целосно, дури и кај сексуално зрели животни.
Дури и жабите - следната повисока група на 'рбетници со жаби и жаби - можат да го сторат тоа само како полноглав ако ги развијат своите нозе. Дури и ембрион кај цицачи сè уште може да ги обнови таканаречените пупки на екстремитетите до одредена мера, но оваа способност исчезнува долго пред раѓањето. Грубо кажано, способноста за регенерација обично се намалува со напредувањето на индивидуалниот и еволутивниот развој.
Истражувачите веќе долго време се интересираат за тоа како „понискиот“ опашка водоземци управува со трикот на одгледување сложени делови од телото во текот на целиот свој живот. Како „знае“ новорастечкиот дел од врската колку од целото е изгубено и сега треба да се замени? Зошто кожата не формира лузна што дефинитивно го запечатува трупецот, на пример кај луѓето? Како може саламандер да прибегне кон ембрионални програми толку доцна во денот за да продолжи да создава нога од нула? Сега се појавуваат одговори на ова. Веднаш штом ќе разбереме како работи оваа природна регенерација, можеби еден ден - така и надежта - ќе можеме вештачки да ја активираме кај луѓето. На крајот на краиштата, вредната цел е да се остави она што недостасува во раната на ампутацијата да порасне и да направи револуција во заздравувањето на другите поголеми повреди.
Реакцијата на човечкото ткиво на тешки повреди првично тешко се разликува од реакцијата на опашката водоземци, но малку подоцна има јасни отстапувања. Кај нашите видови, лузни во ткивата се појавуваат во текот на заздравувањето на раните, што на крајот спречува регенерација. Како и да е, постојат индикации дека човечкиот организам сè уште има потенцијал да ги врати сложените делови на телото. Треба да се има можност да се зафати со тоа и да се направи човечко заздравување на раните повеќе водоземци. Прво се обидовме да проучиме како тоа може да се направи користејќи го примерот на природни експерти.
Ако ампутиран опаш е ампутиран (при сите вакви експерименти, животните се анестезираат), крвните садови во трупецот брзо се собираат за да се намали загубата на крв на минимум. Потоа епидермалните клетки мигрираат над исечената површина и брзо ја покриваат. Во текот на првите неколку дена по повредата, овој таканаречен рана на епидермисот се претвора во слој на сигнални клетки слични на капаче, што е од суштинско значење за успешна регенерација. Во меѓувреме, некои од нејзините произведувачки клетки се одделени од мрежеста мрежа на сврзното ткиво и мигрираат по површината на ампутацијата до центарот на раната. Таму тие се размножуваат и формираат регенерација на бластема - вртоглава акумулација на клетки со карактер на матични клетки, кои служат како клетки претходници за идната нова нога.
Петта нога
Класичен предмет на студии за ова е аксолотлот, крос-заб тритон. Пред неколку години, групата на Сузан В. Брајант на Универзитетот во Калифорнија во Ирвин покажа дека бластемичните клетки на животното одговараат на клетките на ембрионалниот екстремитет. Очигледно, регенерацијата на ногата беше практично рекапитулација на ембрионален процес. Соодветно на тоа, двата процеса треба да се засноваат на иста генетска програма. И бидејќи луѓето исто така ги развиваат своите екстремитети во ембрионална фаза, и тие во принцип веќе ги имаат потребните основни програми за регенерација на екстремитетите. Накратко: се чинеше како истражувачите да треба да откријат само како да започнат формирање на бластема по ампутација.
Токму тоа го проба еден од нас (Гардинер) пред неколку години заедно со Тетсуја Ендо на овој универзитет. Избравме многу поедноставен пристап: Наместо области со реална ампутација, во кои асолотлот природно формира бластема, претпоставивме мала рана на кожата на ногата, која всушност заздравува преку регенерација на кожата. Идејата зад ова беше дека таквата безопасна рана од саламандер наликува на повреди на ампутација кај цицачи со тоа што на нив нормално нема да се формира нов екстремитет. Сепак, со аксолотлот можете да пораснете дополнителна нога каде што во спротивно се случува само едноставно заздравување на раните, а тоа ни овозможи попрецизно да го анализираме процесот на регенерација и неговите барања.
Како и кај раната за ампутација, малата исечена површина на кожата на ногата беше брзо покриена и запечатена од имигрантни клетки од горната кожа (епидермисот).