211service.com
Regenererende kyllingevinger
Salamandere og zebrafisk kan vokse nye lemmer og finner, men hug din egen finger af, og den kommer ikke til at vokse ud igen. Nu har forskere i San Diego været i stand til at regenerere vinger i kyllingeembryoner, som normalt ikke kan vokse nye lemmer. Resultaterne flytter videnskabsmænd et skridt tættere på at forstå, hvordan man fremkalder regenerative kræfter hos mennesker.
Regenerering involverer sandsynligvis en kombination af faktorer, siger Stephen Badylak , en videnskabsmand ved McGowan Institute for Regenerative Medicine, i Pittsburgh, PA, som ikke er involveret i forskningen. Hvis vi kan identificere de vigtigste og sætte dem sammen, kan vi sandsynligvis fremkalde regenerering.
Når en salamander mister et ben, dækker specialiserede epitelceller såret og danner en flerlagsstruktur. Disse celler udløser derefter muskel-, nerve- og bindevævscellerne nedenfor til at dedifferentiere (i det væsentlige mister de specialiserede egenskaber, der gør dem til en neuron eller muskelcelle), deler sig og danner en kugle af stamcelle-lignende celler. Cellebolden begynder at udvikle sig, som et normalt lem gør, og danner nye muskler og knogler for at producere et helt nyt lem.
Mens mange dyr har denne kapacitet - inden for dyreriget, kan flere arter regenerere lemmer end ikke kan - har pattedyr stort set mistet den. Af årsager, der endnu ikke er klarlagt, danner de i stedet ar, når de såres. Men mange udviklingsbiologer tror, at hvis de kan forstå regenereringsprocessen, vil de være i stand til at fremkalde den hos mennesker. Processen kan potentielt reparere beskadiget væv, såsom opstår i hjertemuskulaturen efter et hjerteanfald, eller endda anspore væksten af nye lemmer.
Forskere har nu identificeret en genetisk tænd-switch, der udløser regenerering i udviklingsstadier, når dyret normalt mangler kapaciteten. Yasuhiko Kawakami og kolleger ved Salk Institute for Biological Studies, i La Jolla, Californien, udførte eksperimenter med høns og frøer, hvor de overaktiverede et sæt gener, kaldet Wnt pathway, kendt for at være involveret i regelmæssig udvikling og menes at være involveret i regenerering. Da generne blev tændt i kyllingeembryoner, der havde fået fjernet deres udviklende vinger, udløste handlingen væksten af et nyt lem. Hos frøer, som kan regenerere lemmer, når de er haletudser, men ikke som voksne, forlængede aktivering af generne den periode, som haletudserne kunne regenerere.
Vi tror, at kontrollerende aktivitet af Wnt kan have potentialet til at få væv til at regenerere, som normalt ikke regenererer, siger Kawakami, en udviklingsbiolog, der udførte undersøgelsen med Juan Carlos Izpisua Belmonte , også ved Salken.
Kawakami advarer om, at både timingen og varigheden af genekspression er afgørende. Hvis generne blev tændt for længe, udviklede der sig unormale lemmer. Og hvis generne blev udtrykt for sent i udviklingen, var nye lemmer ude af stand til at vokse.
Eksperter siger, at resultaterne er spændende, men de advarer om, at der er meget, der skal gøres, før nye lemmer kan dyrkes hos pattedyr. Undersøgelserne fandt sted i stadigt udviklende dyr, hvis celler sandsynligvis er meget mere fleksible, når det kommer til at inducere regenerering, siger Hans-Georg Simon , en udviklingsbiolog ved Northwestern University i Chicago, der studerer lemmer- og hjerteregenerering. Selv pattedyr, inklusive mennesker, viser nogle regenerative evner. Under nogle omstændigheder kan børn helt ned til fem år få en ny fingerspids, hvis såret behandles korrekt. Men den evne går tabt, efterhånden som vi bliver ældre.
Denne vej er uden tvivl en kritisk vej, siger Simon. Men andre ukendte faktorer er sandsynligvis nødvendige for at reaktivere voksent, fuldt differentieret væv for at rekonstruere en ny struktur.
Badylak tilføjer, at regenerering hos pattedyr sandsynligvis vil kræve hæmning af vores normale immunrespons, hvilket udløser betændelse på stedet for et sår. Ingen af de dyr, der kan regenerere lemmer, viser denne type immunrespons.