Rahasia regenerasi salamander telah terungkap - mereka menumbuhkan organ baru dari ingatan. Alih-alih kembali ke keadaan embrionik, sel-sel salamander mengingat organ yang hilang dan merekonstruksinya persis seperti sebelumnya
Mekanisme regenerasi anggota tubuh yang hilang oleh salamander tidak ada hubungannya dengan aksi sel induk, demikian temuan para ilmuwan.
Kemampuan magis salamander
Kemampuan amfibi berekor ini untuk menumbuhkan cakar, paru-paru, dan otak telah mengkhawatirkan umat manusia selama ribuan tahun - ini dipelajari oleh Aristoteles, Voltaire, Darwin.
Ketika hewan kehilangan sebagian tubuhnya, sel-sel lapisan superfisial kulit dengan cepat menutupi luka dengan apa yang disebut penutup epitel, fibroblas memutuskan ikatan dengan jaringan ikat dan membentuk blastema (akumulasi sel khusus) di lokasi luka, dari mana anggota tubuh baru terbentuk. Misalnya, hanya perlu tiga minggu untuk mendapatkan kaki baru.
Pada akhir abad ke-20, para ilmuwan berasumsi bahwa sel salamander mirip dengan sel induk, yaitu dapat berubah menjadi organ apa saja.
Martin Kragl dari German Max Planck Institute menemukan bahwa ini bukanlah masalahnya. Bersama dengan rekan-rekannya di Amerika, dia mempelajari bagaimana salamander Meksiko, axolotl Ambystoma mexicanum, menumbuhkan anggota tubuh dan jaringan. Kragl memanfaatkan penemuan dari University of California, yang membuktikan bahwa sel salamander blastema mirip dengan sel di anggota tubuh yang sedang berkembang embrio mamalia, yang mampu memperbarui anggota tubuhnya, tetapi kehilangan keterampilan ini sebelum lahir.
Percobaan di ultraviolet
Video promosi:
Berdasarkan gagasan bahwa perkembangan anggota tubuh dari blastema secara praktis berulang dalam bentuk singkat perkembangan alami mereka pada makhluk yang sedang tumbuh, para ilmuwan Jerman dan Amerika membagi hewan menjadi dua kelompok. Yang pertama disuntikkan adalah protein GFP yang berasal dari ubur-ubur berpendar. Dalam sinar ultraviolet, protein ini menyoroti sel berwarna hijau, yang memungkinkan para ilmuwan melacak asal mula berbagai sel dan tujuannya. Kelompok kedua termasuk axolotl dewasa dan larva. Para ilmuwan memperkenalkan mereka ke sel dengan protein yang diambil dari individu yang dimodifikasi secara genetik. Zat tersebut disuntikkan ke dalam larva di mana, seperti yang diketahui oleh para ahli biologi, berbagai jaringan dan organ, khususnya sistem saraf, seharusnya tumbuh. Orang dewasa pertama-tama disuntik sel dengan protein, dan kemudian dipotong dari tubuh sepotong demi sepotong.
Setelah mengamati bangsal selama beberapa minggu, ahli biologi menemukan bahwa sel-sel berperilaku sangat konservatif - mereka hanya tumbuh di organ dan jaringan tempat asalnya. “Kesimpulan utama para peneliti adalah bahwa sel otot baru hanya menghasilkan sel otot tua, sel kulit baru hanya menghasilkan sel kulit tua, neuron baru hanya memproduksi sel saraf tua,” tulis Science Daily. Proses ini paling jelas diamati pada larva: disuntikkan ke area tempat sistem saraf seharusnya tumbuh, sel-sel yang disorot dengan warna hijau menyebar di sepanjang axolotl yang sedang tumbuh persis sesuai dengan skema sistem saraf.
"Kemungkinan besar, sel-sel di dekat organ yang diamputasi diprogram ulang, yang memungkinkan mereka untuk memulai program pembentukan jaringan embrio tanpa kembali ke sel polipotensial asli," kata para peneliti dalam sebuah artikel yang diterbitkan di jurnal bergengsi Nature.
Dengan kata lain, sel salamander berperilaku berbeda secara fundamental dari sel induk. Jika yang terakhir mampu menerima spesialisasi dan berkembang menjadi hampir semua organ, maka di dalam sel salamander ada mekanisme kontinuitas yang jelas.
Dari salamander hingga superman
Keuntungan dari sel salamander adalah mereka tidak perlu mencapai keadaan embrio untuk memulai proses regenerasi - mereka bekerja dengan baik saat dewasa. Mengungkap rahasia "sel aktif", dokter akan dapat menumbuhkan lengan atau kaki seseorang yang terputus, mengikuti contoh salamander.
“Suatu hari kita akan dapat meregenerasi jaringan manusia,” kata salah satu penulis penelitian, Malcolm Meden. Harapan ilmuwan Amerika sebagian besar disebabkan oleh kepribadian mereka yang memerintahkan penelitian: penelitian ini disponsori oleh Departemen Pertahanan AS, yang perwakilannya ingin membantu para veteran Irak dan Afghanistan yang diamputasi.
