Životinja koja ostaje „mlada”
Aksolotl živi prirodno u vodenom okruženju oko Meksiko Sitija. Za razliku od mnogih drugih vodozemaca, uglavnom zadržava larvene osobine, uključujući spoljašnje škrge, i kada postane polno zreo. Ta pojava zove se neotenija. Nije isto što i besmrtnost ili život bez starenja. Njegov neobičan izgled privlači pažnju, ali za biologe je posebno važna sposobnost da posle povrede obnovi složene delove tela.
U prirodi je aksolotl kritično ugrožen. Istraživačke i kućne populacije ne znače da je vrsta bezbedna u izvornom staništu. Zagađenje, gubitak staništa i uvedene vrste ugrožavaju divlje životinje. Zato priča o regeneraciji mora uključiti i očuvanje živog sveta koji je omogućio istraživanje.
Prvi korak: zatvaranje rane
Posle gubitka uda, ćelije kože brzo prekrivaju mesto povrede. Nastaje poseban pokrivač, rana epidermis, koji nije samo zavoj. On šalje i prima signale od tkiva ispod sebe. Istovremeno se menja ponašanje ćelija u ostatku uda; neke ponovo ulaze u ciklus deobe, a druge daju potomke koji će učestvovati u obnovi. Nije tačno da aksolotl ima jednu čudesnu univerzalnu ćeliju koja sama stvara sve.
Nervi su naročito važni u ranom delu procesa. U eksperimentima prekid nervnih veza može sprečiti normalno formiranje novog uda. To istraživačima govori da tkivo ne reaguje samo na povredu, već i na signale iz ostatka tela. Koža, nervi, vezivno tkivo i imunološke ćelije moraju uskladiti svoje odgovore.
Seifert AW, Monaghan JR, Voss SR, Maden M. / Wikimedia Commons · Izvori ↗ · Uslovi korišćenja slike ↗
Blastema: gradilište novog uda
Ispod ranog pokrivača stvara se , izbočina ispunjena aktivnim ćelijama. Ona raste, ali rast nije proizvoljan. Ćelije moraju „znati” gde se nalaze duž uda: da li pripadaju delu blizu tela ili prstima, prednjoj ili zadnjoj strani. Molekularni signali usmeravaju te odluke. Postepeno nastaju kost, mišić, koža, krvni sudovi i nervi u funkcionalnom rasporedu.
Pitanje odakle tačno dolaze sve ćelije dugo se istražuje. U različitim tkivima važni mogu biti postojeće matične ćelije i ćelije koje menjaju svoje stanje. Nije opravdano reći da se svaka ćelija potpuno vraća u embrionalno stanje. Savremene metode obeležavanja ćelija i analize gena omogućavaju da se prati njihov put tokom obnove.
Obnoviti oblik nije dovoljno
Novi ud mora da bude povezan sa nervnim sistemom i krvotokom i da radi. Laboratorijski snimci prate pojavu prstiju, zglobova i mišića kroz vreme. Ista životinja ne regeneriše uvek jednako brzo: uslovi, starost i mesto povrede utiču na proces. U nekim eksperimentima veća oštećenja zglobova ili drugačija vrsta povrede ne popravljaju se savršeno. Zato je popularni opis „ponovo izraste šta god poželi” netačan.
Aksolotl može obnoviti i neka druga tkiva, što ga čini izuzetno korisnim modelom. Ali istraživači razlikuju obnovu pojedinog tkiva od ponovne izgradnje složenog organa. Za svaku tvrdnju treba navesti šta je uklonjeno, koliko je obnovljeno i kako je funkcija proverena. Slika novog uda sama nije dovoljna za zaključak.
Chiswick Chap / Wikimedia Commons · Izvori ↗ · Uslovi korišćenja slike ↗
Zašto to ljudi ne rade isto?
Ljudsko telo odlično zarasta mnoge rane, ali kod gubitka velikog uda obično stvara ožiljak umesto koja ponovo gradi čitav obrazac. Naš imunološki odgovor, ćelijski signali, razvojna istorija i veličina tela razlikuju se od aksolotlovih. Ne postoji jedan „gen za regeneraciju” koji bismo jednostavno uključili. Potrebno je razumeti kako se mnogi sistemi međusobno usklađuju, a zatim proveriti bezbednost svakog pokušaja promene.
Regenerativna medicina već razvija metode za pojedina tkiva, ali celokupna ljudska ruka ili noga je mnogo teži cilj. Nekontrolisano podsticanje rasta ćelija moglo bi imati ozbiljne posledice. Učenje od aksolotla zato znači pažljivo istraživanje, ne najavu brzog čudotvornog leka.
Kako istraživači traže odgovor
Naučnici porede zdrava, povređena i obnovljena tkiva, prate koje ćelije izražavaju koje gene i proveravaju šta se dogodi kada blokiraju određeni signal. Zatim pokušavaju da isti nalaz ponove u drugim životinjama i modelima. Važno je da se rezultat iz jedne laboratorije potvrdi nezavisno, jer se uslovi uzgoja i uzrast životinja razlikuju. Složena regeneracija je sistemski proces koji traži mnogo vrsta podataka.
Aksolotl nam tako pruža dve lekcije: priroda poznaje rešenja koja ljudsko telo uglavnom ne koristi, a put od razumevanja do medicinske primene je dug. Ako očuvamo vrstu i njeno stanište, čuvamo i mogućnost da još mnogo naučimo iz tog neobičnog vodozemca.
Pojmovi
— masa aktivnih ćelija na mestu povrede iz koje tokom regeneracije nastaju nova tkiva.
