Viena garsiausių salamandrų rūšių yra aksolotlis (Ambystoma mexicanum), randamas ežeruose netoli Meksiko. Tai tikras salamandrinių Piteris Penas. Net 30 centimetrų ilgio lytiškai aktyvus suaugęs jų individas per visą gyvenimo ciklą išsaugo jaunystės fazės bruožus. Iš jo pakaušio išsikišusios iškilios žiaunos išlieka aksolotlio lervos fazės. Tai gana neįprastas bruožas visą gyvenimą nepaliekantiems vandens varliagyviams.
 
Šiandien mokslininkai laboratorijose tiria aksolotlius dėl jų nuostabaus gebėjimo atauginti vieną ar net dvi galūnes. „Mane vis dar žavi, kaip atsinaujina galūnės“, – kalba Vienos (Austrija) Molekulinės patologijos tyrimų instituto profesorė Elly Tanaka. Jos laboratorija daugiausia dėmesio skiria išskirtinėms aksolotlių rūšims, bet, profesorės teigimu, galūnes atauginti gali visos salamandros, kurias teko tirti žmonėms.
 
Nors galimybė žmogui atauginti ranką ar koją kol kas išlieka nebent tik mokslinės fantastikos sferoje, mokslininkai laikosi nuomonės, kad salamandros gali pasiūlyti įžvalgų, kaip būtų galima geriau gydyti pacientų sužalojimus. „Netekę galūnės ar net dviejų, salamandriniai vis tiek yra gana judrūs, nes gali plaukti naudodamiesi uodega“, – kalba prof. E.Tanaka.
 
Ląstelių rinkinys
„Salamandrų pagrindinė pamoka mums yra ta, kad jos naudoja beveik tą patį molekulinį mechanizmą, kuriuo naudojasi besivystanti galūnė“, - sakė prof. Tanaka. Taigi, pasinaudoję aksolotlio pamokomis, galėtume patobulinti savo traumų taisymo įrankių rinkinį.
 
Aksolotliui praradus galūnę, žaizdos vietoje susidaro kraujo krešulys. Odos ląstelės per dieną susijungia, kad uždengtų žaizdą. Tada po apačia esantys audiniai pradeda persitvarkyti, pirmiausia suformuodami maišytą ląstelių masę – blastemą – kuriai, atrodo, trūksta bet kokios organizacijos. Blastema yra nediferencijuotų ląstelių masė, galinti virsti bet kokiu organu, ir tai tampa svarbu atkuriant nupjautas galūnes.
 
Žmogaus žaizdose randų audinį sudaro į klijus panašios ląstelės, vadinamos fibroblastais. Salamandrų organizme gi nutinka kažkas ypatingo, nes per kelias pirmąsias gijimo savaites šios ląstelės žengia žingsnį atgal ir tampa mažiau specializuotos.
 
Jos įgyja pakankamai lankstumo, kad, priklausomai nuo poreikio, taptų kaulu, raiščiu, sausgysle ar kremzle. Tada jos pardeda perduoti viena kitai signalus, nukreipiančius trūkstamos kūno dalies atkūrimą iš kamieninių ląstelių, ir šitokiu būdu salamandra atsiaugina tikslią prarastos galūnės kopiją.
 
Prof. E.Tanaka neseniai atrado, kaip kai kurie svarbūs signalai padeda iš to, kas atrodė visiškas kratinys, išsivystyti ląstelėms ir audiniams. Ji išsiaiškino, kad atsinaujinančio audinio ląstelės, kilusios iš salamandrinių galūnės nykščio pusės, pradeda skleisti kitokius signalus, nei ląstelės iš mažojo pirštelio pusės.
 
Audinių įtampa
Kita mokslininkė, kurią domina aksolotliai, – Drezdeno universiteto ląstelių biologė dr. Sandra Edwards. Ji susidomėjo salamandromis po to, kai Čilėje būdama doktorantūroje dalyvavo JAV mokslinių tyrimų kursuose. Ji pateikė paraišką prisijungti prie Tatianos Sandoval-Guzman, žymios Drezdeno regeneracinės terapijos centro aksolotlio galūnių taisymo tyrinėtojos, laboratorijos. „Kuo daugiau girdėjau apie salamandras, tuo labiau žavėjausi jomis“, – prisiminė daktarė S.Edwards, besitikinti, kad jos tyrimai vieną dieną galės padėti žmonėms išgyti greičiau ir geriau.
 
Projekte „ProDistReg“ „Marie Skłodowska-Curie Actions“ bendradarbė dr. S.Edwards tiria, kaip audinių įtampos skirtumai gali turėti įtakos regeneracijai ir padėti gyvūnui, atrodytų, visišką ląstelių chaosą paversti puikiai veikiančia galūne. Ją suintrigavo faktas, kad galūnių ataugimas užtrunka panašų laiko kiekį, nepaisant pakeičiamų audinių kiekio. Vadinasi, pašalinus daugiau audinių, jos turi augti greičiau. „Mano hipotezė yra ta, kad įtampa ar standumas yra didesnis tuose audiniuose, kurie auga lėčiau“, – sakė ji.
 
Tai gali stebinti, tačiau audinių mechanika ir standumas gali turėti įtakos jų formavimuisi ir regeneracijai, taip pat ir patologijų, tokių kaip vėžys, atveju. Ląstelių viduje yra į tinklą panašus darinys, vadinamas citoskeletu. Jis gali pajusti išorinį slėgį, kai ląstelė suspaudžiama, nuo slėgio atsiveria įėjimo taškai į ląstelės branduolį, o tai savo ruožtu leidžia molekuliniams pranešimams patekti į ląstelę ir įjungti bei išjungti joje esančius genus.
 
„Mūsų sistemoje mes pastebėjome, kad galūnių generavimo metu aksolotlio audiniai, esantys arčiau kūno, yra minkštesni ir auga greičiau nei audiniai, esantys toliau nuo kūno, pavyzdžiui, galūnės gale, kurie yra standesni“, – kalba S.Edwards.
 
Ląstelių matrica
Žinios apie audinių standumą gali padėti sužeistiems pacientams. Nors tikėtina, kad jie gali būti gydomi kamieninėmis ląstelėmis, pateiktomis matricoje, slėgis paciento audiniuose yra svarbus.
„Gali būti, kad skirtingose kūno vietose esantys audiniai ir jų ląstelės elgiasi skirtingai, net ir toje pačioje struktūroje, pavyzdžiui, žasto, viršutinės ir apatinės rankos dalies“, – sako dr. Edwards. Todėl regeneracinėje medicinoje, kur ląstelių turinčios matricos persodinamos į dideles žaizdas, tokie karkasai gali būti skirtingi, priklausomai nuo to, kurioje kūno vietoje jie bus dedami.
 
Nors prof. E.Tanaka daug dienų praleidžia studijuodama molekulinę aksolotlio regeneracijos mechaniką, ji taip pat numato būsimą naudą ir sužeistiems žmonėms. Tačiau salamandros ir žinduoliai vystosi skirtingai. Kai žinduoliams (ir mums, žmonėms) pirmą kartą susiformuoja ranka, tai embrione atsitinka vieną sykį ir nedideliu mastu. Salamandra kitokia. Atrodo, kad joje yra savotiškas ląstelinis pumpuras, turintis potencialo suformuoti ne tik kūdikio rankytę, bet didelę suaugusio žmogaus ranką.
 
Kamieninės ląstelės
„Negalėsime paprašyti žmogaus ląstelės to padaryti, nes ji pritaikyta dirbti mažu masteliu, – šį skirtumą nusako prof. E.Tanaka. – Tačiau galbūt sugebėtume sukurti grupę žmogaus kamieninių ląstelių, kurios atsinaujina kaip aksolotlio ląstelės.“
 
Tai gali būti naudinga, pavyzdžiui, žmonėms, turintiems didelio ploto nudegimų. Nudegusios odos atauginimas šiuo metu nesukuria žmogui prakaito liaukų, plaukų folikulų ir kitų ląstelių tipų. Salamandrų pamokos gali pagelbėti sprendžiant šią problemą. „Šių fibroblastų atkūrimas – tai, ką daro aksolotlis – gali būti svarbus siekiant geresnio didelių žaizdų, pavyzdžiui, nudegimų, gijimo“, – viliasi prof. E.Tanaka.

lsveikata.lt „Facebook“. Būkime draugai!