Што докажуваме со ова ...
Група научници создадоа уред што може да предизвика делумна регенерација на задните екстремитети кај возрасни африкански водни жаби (Xenopus laevis) со забрзување на санирањето на ткивата на местото на ампутацијата. Нивните откритија, објавени на 6 ноември во Cell Reports, воведуваат нов модел за тестирање на електроеутика или терапија со стимулирање на клетките.
Нормално, растат само трупците. Постапката е револуционерна
„Во најдобар случај, само тенки рскавични совети повторно растат на возрасни жаби“, вели Мајкл Левин, водечки автор на студијата, развојен биолог од Центарот за откривање Ален на Универзитетот Тафтс.
„Нашата постапка предизвика регенеративен одговор, кој тие нормално никогаш немаше да го имаат, што резултира со поголеми, структурирани додатоци. Уредот за биореактор предизвика многу сложени резултати што биоинженерите не можат да ги контролираат во моментот “, рече тој, цитиран од sciencedaily.com.
Научниците 3D го испечатија силициумскиот биореактор и го исполнија со хидрогел - леплива маса на полимери. Тие го врзаа хидрогелот со навлажнувачки свилени протеини кои промовираат лекување и регенерација, а потоа додадоа и прогестерон. Прогестеронот е добро познат по својата улога во подготовката на матката за бременост, но исто така се покажа дека хормонот промовира поправка на нервните, крвните и коскеното ткиво.
Како го направија експериментот
Истражувачите ги поделиле жабите во три групи: експериментални, контролни и лажни. За експерименталната и лажната група, тие го зашија уредот на жабите веднаш по ампутацијата. Во експерименталната група, биореакторот испушти прогестерон на местото на ампутација. Во сите случаи, тие ги отстраниле уредите по 24 часа.
Кога ги анализирале жабите во експерименталната група во различно време, повеќе од 9,5 месеци, забележале дека биореакторот се чини дека предизвикува одреден степен на регенерација на екстремитетите, што не е забележано во другите групи. Наместо типична остра структура (скок), третманот со биореактор резултираше со формирање на палета поблиску до целосно формиран екстремитет отколку што може да создаде регенерација без помош.
„Апаратот за биореактор создаде средина погодна за раната во која ткивото може да расте како што растеше за време на ембриогенезата“, вели Левин. „Многу кратка примена на биореакторот и неговата носивост предизвика месеци на раст и моделирање. ткива ".
Коските исто така пораснаа
Левин и неговиот тим поблиску ги анализирале обновените структури користејќи молекуларни и хистолошки анализи. Откриле дека, за разлика од контролните и лажните групи, регенерираните екстремитети на жабите третирани со биореактор биле подебели, со подобро развиени коски, инервација и васкуларизација (видете ФОТО3, н.р.) Анализирајќи ги видео-снимките на жаби во нивните аквариуми, тие исто така забележале дека жабите можат да пливаат скоро како не-ампутирани жаби.
Анализата на РНК и анализата на транскриптом покажаа дека биореакторот го сменил изразот на гените што се јавува во клетките на местото на ампутацијата. Гените вклучени во оксидативен стрес, серотонергична сигнализација и активност на бели крвни клетки беа позитивно регулирани, додека другите гени поврзани со сигнализацијата беа негативно регулирани.
Истражувачите, исто така, забележале дека лузните и имуните реакции биле негативно регулирани кај жабите третирани со биореактор, што сугерира дека додадениот прогестерон го ослабува природниот одговор на телото на повредата на начин што е корисен за процесот на регенерација.
Регенерација, поблиску отколку што мислиме
„И во однос на репродукцијата и неодамна откриената улога во работата на мозокот, дејствата на прогестеронот се локални или специфични за ткивата“, вели водечката авторка Селија Херера-Ринкон, невролог во лавираторијата на Левин на Универзитетот Тафтс.
„Она што го демонстрираме со овој пристап е дека можеби репродукцијата, обработката на мозокот и регенерацијата се поблиску отколку што мислиме. Можеби овие процеси споделуваат патеки и елементи на заеднички биоелектричен код - и досега, потполно неразбирливо “.
Тимот на Левин ќе продолжи да ги проучува биоелектричните процеси за да предизвика регенерација на 'рбетот и репрограмирање на туморот. Истражувачите исто така се надеваат дека ќе го повторат експериментот со биореактор кај цицачи. Претходните студии сугерираат дека глувците можат делумно да ги обноват ампутираните екстремитети под соодветни услови, но нивниот живот на копно го спречува овој процес.
Најдобрите регенератори се водни
„Скоро сите добри регенератори се водни“, рече Левин sciencedaily.com . „Можете да замислите зошто е ова важно: глушец кој губи прст или екстремитет и потоа ги трие нежните регенеративни клетки на подот при одење, веројатно нема да доживее значителна регенерација на екстремитетите.
Левин планира дополнително да додаде сензори на уредот за далечинско следење и оптогенетска стимулација, што се надева дека ќе ја подобри контролата над донесувањето одлуки на мобилните по повредата.
Студијата, во целост, може да се консултира ОВДЕ .