Οι χαμογελαστές σαλαμάνδρες που βοηθούν τους επιστήμονες να μάθουν να αναγεννούν άκρα

Αλλά αυτές οι μικρές, χαμογελαστές σαλαμάνδρες βοηθούν επίσης τους επιστήμονες να εξερευνήσουν ένα ιατρικό μυστήριο: Μπορούν οι άνθρωποι κάποια μέρα να ξαναβγάλουν χέρια ή πόδια;

Οι σαλαμάνδρες Axolotls είναι ξεχωριστές επειδή μπορούν να αναγεννούν μέρη του σώματός τους ανεξαρτήτως ηλικίας. Χάνουν ένα πόδι; Θα το ξαναβγάλουν. Ζημιά στην καρδιά, στους πνεύμονες ή ακόμα και στον εγκέφαλό τους; Μπορούν επίσης να την αποκαταστήσουν!

«Αυτό το είδος είναι ξεχωριστό», δήλωσε στην Washington Post ο επικεφαλής ερευνητής James Monaghan, βιολόγος στο Πανεπιστήμιο Northeastern της Βοστώνης. Έχουν «γίνει πραγματικά ο πρωταθλητής ορισμένων ακραίων ικανοτήτων που έχουν τα ζώα».

Σε μια νέα μελέτη – που δημοσιεύθηκε στις 10 Ιουνίου στο Nature Communications – η ομάδα του Monaghan χρησιμοποίησε γενετικά τροποποιημένα axolotls που φωσφορίζουν στο σκοτάδι για να μάθει πώς λειτουργεί αυτή η εκπληκτική διαδικασία.

Ένα μυστήριο στην αναγέννηση των άκρων είναι το πώς τα κύτταρα «γνωρίζουν» ποιο μέρος του άκρου πρέπει να ξαναχτίσουν. Εάν ένα axolotl χάσει το άνω μέρος του βραχίονα του, αναπτύσσει ξανά ολόκληρο τον βραχίονα. Αλλά αν ο τραυματισμός είναι πιο κάτω, μόνο το κάτω μέρος του βραχίονα και του χεριού αναγεννώνται.

«Οι σαλαμάνδρες είναι διάσημες για την ικανότητά τους να αναγεννούν τα χέρια τους εδώ και αιώνες», δήλωσε ο Monaghan. «Ένα από τα εκκρεμή ερωτήματα που έχει πραγματικά ταλαιπωρήσει το πεδίο είναι το πώς μια σαλαμάνδρα ξέρει τι πρέπει να ξαναφυτρώσει».

Η απάντηση μπορεί να είναι ένα μικρό μόριο που ονομάζεται ρετινοϊκό οξύ. Συγγενεύει με τη βιταμίνη Α και χρησιμοποιείται συχνά σε προϊόντα περιποίησης του δέρματος με την ονομασία ρετινόλη.

Το μόριο δρα σαν GPS, βοηθώντας τα κύτταρα να γνωρίζουν πού βρίσκονται στο σώμα και ποιο μέρος πρέπει να ξαναφτιαχτεί.

Η ομάδα του Monaghan εργάστηκε με axolotls που είχαν τροποποιηθεί γενετικά ώστε να λάμπουν όταν το ρετινοϊκό οξύ ήταν ενεργό. Στη συνέχεια, ακρωτηρίασαν άκρα – αφού έδωσαν στα ζώα αναισθησία – και παρακολούθησαν την υγεία τους, ανέφερε η The Post.

Ο Monaghan δήλωσε ότι οι ερευνητές παρακολουθούσαν στενά την υγεία τους.«Δεν παρουσιάζουν σημάδια πόνου ή δυσφορίας μετά τον ακρωτηριασμό των άκρων όπως τα θηλαστικά και αναγεννιούνται πλήρως μέσα σε λίγες εβδομάδες», είπε.

Όταν δόθηκε στα axolotls ένα φάρμακο που μπλοκάρει τη διάσπαση του ρετινοϊκού οξέος, τα άκρα τους δεν ξαναφύτρωναν σωστά – ένας άνω βραχίονας σχηματιζόταν εκεί που θα έπρεπε να είναι ένας κάτω βραχίονας. Τα axolotls που δεν έλαβαν το φάρμακο ξαναφύτευαν τα άκρα τους κανονικά.

Αυτό υποδηλώνει ότι το ρετινοϊκό οξύ λέει στα κύτταρα πού βρίσκονται και σε ποιο μέρος πρέπει να αναπτυχθούν. Τα υψηλότερα επίπεδα του οξέος φαίνεται να σηματοδοτούν ένα σημείο πιο κοντά στο κέντρο του σώματος, σύμφωνα με την The Post.

«Αν και απέχουμε ακόμη πολύ από την αναγέννηση των ανθρώπινων άκρων, αυτή η μελέτη είναι ένα βήμα προς αυτή την κατεύθυνση», δήλωσε ο Prayag Murawala, ερευνητής στο βιολογικό εργαστήριο MDI στο Μέιν, ο οποίος βοήθησε στην κατασκευή των λαμπερών αξολοτλιών που χρησιμοποιήθηκαν στη μελέτη.

Ο Monaghan πιστεύει ότι αυτό θα μπορούσε να βοηθήσει τους ανθρώπους κάποια μέρα.

«Όλοι έχουμε τα ίδια γονίδια», είπε. «Όλοι έχουμε φτιάξει αυτά τα άκρα όταν ήμασταν έμβρυα».

Η πρόκληση είναι να βρούμε πώς να ενεργοποιήσουμε ξανά αυτά τα ίδια γενετικά σχέδια αργότερα στη ζωή μας – κάτι που μπορούν να κάνουν τα axolotls, αλλά οι άνθρωποι δεν μπορούν ακόμα.

«Είναι ένα από τα παλαιότερα ερωτήματα στη βιολογία, αλλά και το πιο φουτουριστικό», είπε.

Χάρη στο αυξανόμενο ενδιαφέρον για τα axolotls, ιδίως μεταξύ των παιδιών, αυτό το μοναδικό ζώο συμβάλλει στην προώθηση της επιστήμης αιχμής.

«Είναι λίγο σουρεαλιστικό», πρόσθεσε ο Monaghan. «Απλώς βλέπεις axolotls στο αεροδρόμιο, axolotls στο εμπορικό κέντρο. Τα παιδιά μου επιστρέφουν στο σπίτι με παιχνίδια με axolotls όλη την ώρα, επειδή οι άνθρωποι γνωρίζουν τι κάνω».