Ако одсечете ногу саламандру, она расте назад. Међутим, људи не могу да управљају триком. Разлози нису далеко од једноставних и у одређеној мери су још увек тајна.
"Ми се заиста добро регенеришемо; на пример, наша епидерма", изјавио је Давид Гардинер, професор развојне и ћелијске биологије на Калифорнијском универзитету у Ирвинеу за Ливе Сциенце, поменувши горњи слој коже. "Наша црева, црева, можемо да регенеришемо парчиће и комаде. Али те сложеније структуре не обнављамо."
Гардинер је деценијама проучавао регенерацију саламандера, тражећи основни механизам суперсиле. Регенерација људи ће, вјероватно, бити још увијек у будућности, али не превише далека - могуће је да ће је нетко од његових тренутних студената постдоктората или постдокторски истраживач сломити, а регенерација удова бити дио медицинског алата.
То је зато што би, теоретски, требало да дође до поновног успостављања људског уда. На пример, на кожи, ако посекотине нису дубоке, неће бити ожиљака услед процеса зарастања који обнавља ћелије коже. Такође је могуће да људи регенеришу саме врхове прстију ако су ћелије испод ноктију и даље нетакнуте. Кости ће се спајати ако се поново придружите комадима, рецимо, вијком или одљевком. Људска јетра такође може нарасти да испуни простор и обнови део структуре која је оштећена.
Одрастање целог удова
Али регенерација удова (какве раде саламандери) више је него само замена ткива. Да би се удова регенерирала, потребни су вам кости, мишићи, крвни судови и нерви. Постоје матичне ћелије одраслих, врста недиференциране ћелије која може постати специјализована, која регенерише мишиће, али изгледа да се не активирају. "Можете да регенеришете крвне судове, па чак и живце", рекао је Гардинер. "Али цела рука не може."
Степхане Рои, директор лабораторија за регенерацију ткива код кичмењака на Универзитету у Монтреалу, приметио је да кожа, јетра и кости не регенеришу у истом смислу као што то раде саламандери.
"Људи могу заменити само површни слој коже (што је у ствари континуирани процес који се назива хомеостазом)", рекао је у е-поруци. "Већина прашине у кући су мртве ћелије коже које смо изгубили."
"Јетра се такође разликује од регенерације удова у саламандерима", рекао је Рои. "Регенерација јетре је заиста компензациона хиперплазија, што значи да ће оно што преостане нарасти у величини да надокнади изгубљено." Дакле, јетрено ткиво које се налази постаће веће, али ако би се цела јетра изгубила, не би могла да се регенерише.
"Оно што је изгубљено неће наново порасти и стога не можете поново ампутирати јетру, за разлику од удова у саламандру, који се могу ампутирати више пута и сваки пут када се нови уд регенерише."
Људи имају способност регенерације
Гардинер је, међутим, рекао да људи граде читаве системе органа у материци; из само неких генетских информација, људски ембрион се за девет месеци развија у комплетну особу. Дакле, постоји ограничена способност поновног успостављања ствари и то има еволуцијски смисао - људи морају бити у стању да лече, рекао је.
Поврх тога, темељна генетска машинерија у човеку и саламандру није толико различита, иако се наш последњи заједнички предак разилазио у периоду девона, пре неких 360 милиона година. "Не постоје посебни гени за регенерацију", рекао је Гардинер. "Постоје ти кораци кроз које пролазе и бар један од тих корака не делује на људима."
Да би регрогирали уд, ћелије морају знати где су - да ли су на самом врху удова прстима, или су на лакту? - и морају да праве праве структуре правим редоследом. Саламандери имају одређене гене који су "искључени" код људи, рекао је Гардинер. Можда ти гени омогућавају регенерацију или бар помажу у контроли процеса. Нешто у еволуцијској прошлости људи изабрано је против изражавања тих гена као што то чине саламандери. Нико не зна шта је то било, рекао је.
Године 2013. аустралијски научник Јамес Годвин са Универзитета Монасх можда је разрешио део те мистерије. Открио је да изгледа да ћелије, назване макрофаги, спречавају накупљање ожиљног ткива у саламандерима. Макрофаги постоје и код других животиња, укључујући људе, и део су имуног система. Њихова функција је да зауставе инфекције и изазову упалу, што је сигнал остатку тела да је потребан поправак. Саламандери без макрофага нису успели да регенеришу своје удове, уместо тога формирали су ожиљке.
Гардинер је рекао да је Годвинов рад био корак ка разумијевању регенерације удова. Обично саламандери уопште не развијају ожиљак. Када човек растргне мишић или добије довољно дубок рез, оштећује везивно ткиво, настаје ожиљак. Ово ожиљно ткиво не нуди исту функцију као оригиналне ствари.
"Ако бих могао добити саламандер за ожиљак, то би заиста било нешто", рекао је Гардинер, јер би то осветлило механизам због којег људи не могу поново да расту на уд или орган. Дакле, макрофаги би могли бити дио приче, али не сви.
Неотонија и регенерација удова
Способност „остајања младих“ може додати још један увид у мистерију регенерације удова. Мексичке саламере, назване асолотли, или Амбистома мекицанум, су неотеничне, што значи да задржавају малолетне особине у одраслој доби. Због тога асолотли задржавају шкрге како сазревају, док друге врсте саламандра немају.
И људи поседују неотензију, због чега одрасли више личе на нашу бебу него што је то случај са другим приматима и зашто нам сазревају дуже него, рецимо, чимпанзе. Можда постоји веза са неотезијом и регенерацијом. Гардинер напомиње да изгледа да млађи људи могу боље да се излече од старијих.
Поред тога, истраживачи са Харвард Медицал Сцхоол открили су да ген зван Лин28а, који је активан код незрелих животиња (и људи), али се прекида сазревањем, има руку која омогућава мишевима да регенеришу ткиво - или бар да поново расту врхове ножни прсти и уши. Једном када су животиње биле старије од 5 недеља, оне више нису могле да поново расту, чак ни када је стимулисана функција Лин28а. Лин28а је део контролног система за метаболизам животиње - када је стимулисан, може учинити да животиња генерише више енергије, као да је млађа.
Али тачна природа везе још није схваћена. Док сви саламандри могу регенерирати удове, само су аксолотли неотенски, напоменуо је Рои.
Саламандери, посебно асолотли, могу регрутовати матичне ћелије да започну поновно регулисати удове, а врсте ћелија које реагују на место ране такође се појављују повезане са тим да ли удови могу поново да нарасту. Гардинер је успео да наде саламандре да расту додатне удове стимулишући раст нервних ћелија на месту ране.
"То може имати везе са снажним имунолошким одговором или специфичним ослобађањем неких фактора раста или комбинацијом оба. То би могло бити делимично питање биофизике: удови Саламандера су много мањи од људи; међутим, жабе не могу да обнављају удовима, тако да можда није само питање величине, "рекао је Рои.
Ова мистерија остаје једна - бар за сада.
Оригинални чланак о Ливе Сциенце.
