Daar is vir die eerste keer getoon dat volwasse paddas geamputeerde bene hergroei, wat dit as 'n deurbraak vir orgaanherlewing merk.
Herlewing beteken die hergroei van 'n beskadigde of ontbrekende deel van 'n orrel van oorblywende weefsel. Volwasse mense kan sommige organe suksesvol regenereer soos lewer en veral vel wat gereeld vernuwe en herstel word, maar ongelukkig menslike weefsels van die meeste organe nie die vermoë het om te wederbaar nie. Die veld van regeneratiewe medisyne het ten doel om maniere te vind om die wedergeboorte van weefsels in ons liggaam te herstel. Die ideale oplossing sou wees om belangrike weë aan die gang te sit wat 'n weefsel, byvoorbeeld 'n ledemaat, uit sy eie selle kan herstel, maar dit is nie 'n eenvoudige geval nie aangesien wetenskaplikes steeds probeer om die nuanses van weefselregenerasie te verstaan.
In 'n studie gepubliseer in Verslae Cell, het wetenskaplikes van Tuft University USA daarop gemik om weefselherlewingskapasiteit te verstaan en hoe selle saamwerk en 'n driedimensionele vorm vorm orrel. Hulle het gekies om weefselgroei in 'n dier te reproduseer wat normaalweg nie regenereer nie en hulle het 'n amfibie gekies – volwasse akwatiese Afrika-kloupadda (Xenopus laevis) – 'n algemeen gebruikte laboratoriumdier in navorsing. Amfibieë het baie beperkte weefselhernuwingskapasiteit soortgelyk aan mense. Wetenskaplikes het 'n toestel suksesvol ontwerp wat weefselgenerering by die amputasieplek herontwikkel en dit moontlik maak om 'n agterste ledemaat in volwasse Xenopus-padda gedeeltelik te regenereer.
Hergroei van geamputeerde ledemate
Eerstens is 'n draagbare bioreaktor in 3D in silikon gedruk en dit is met hidrogel gevul. Vervolgens is hidrerende syproteïene op hierdie hidrogelpolimeer geplaas wat bekend is dat dit genesing en wedergeboorte bevorder. Die hormoon progesteroon – ’n neurosteroïed – is bygevoeg wat algemeen bekend is dat dit betrokke is by menstruasie, swangerskap en borsvoeding. Progesteroon is ook betrokke by die bevordering van herstel van senuwee bloedvate en ander weefsel. Die paddas is in eksperimentele, kontrole- en skyngroepe verdeel. In kontrole- en skyngroepe is bioreaktortoestelle onmiddellik na die amputasie van die ledemate in die paddas vasgewerk. In eksperimentele groep is progesteroon deur die bioreaktor op die amputasieterrein vrygestel. Die toestelle is ná 24 uur verwyder. Die paddas is dan gereeld vir etlike maande waargeneem. Paddas in beheer en skyngroepe het 'n dun, kraakbeenagtige piek by die amputasieplek ontwikkel wat normaal is wanneer weefselregenerasie sonder hulp vorder. Dit is slegs by paddas van die eksperimentele groep gesien dat die bioreaktortoestel groter ledemate-regenerasie veroorsaak het en paddas het 'n meer gestruktureerde roeivormige aanhangsel naby 'n byna volledig gevormde ledemaat herbou. Dit was 'n aanduiding van 'n ondersteunde weefselregenerasie. Die sigbare verskil was merkbaar binne 'n paar weke self wat daarop dui dat die bioreaktor toestel 'n ondersteuningsomgewing rondom die wond om weefsel in staat te stel om te groei - soortgelyk aan hoe weefsels in 'n embrio in die baarmoeder sal groei. Net 'n kort aflewering van progesteroon vanaf die bioreaktor (slegs vir 24 uur geplaas) het die groei van sagteweefsel en been oor 'n paar maande veroorsaak. Met histologie-analise en molekulêre inspeksie van die geregenereerde strukture is dit aan die lig gebring dat hierdie ledemate dikker was en meer ontwikkelde bene, innervering en vaskularisasie gehad het. Die diere wat met progesteroon behandel is, was ook meer aktief as kontrole- en skyngroepe.
Die groei van ledemate het na ongeveer ses maande gestop, maar dit het wel gelei tot onder tipiese groei van vingers en tone. Die hergroeide ledemate het goeie beenvolume en -digtheid gehad, hoofbloedvate, goed-ingestelde senuwees en hierdie paddas kon selfs swem soortgelyk aan hoe normale ongeamputeerde paddas hul inheemse ledemate sou gebruik. RNA-volgordebepaling en transkriptoomanalise het getoon dat geenuitdrukking in die selle by die amputasieplek deur die bioreaktor gemodifiseer is. Dus, gene wat verband hou met oksidatiewe stres en witbloedselle-aktiwiteit was aktief (opgereguleer) en sommige ander is afgereguleer. Die littekens en immuunreaksie is ook verminder, waardeur herlewing kan voortgaan deur die liggaam se natuurlike reaksie op besering te verswak wat andersins die herlewingsproses sou belemmer het.
toekomstige
Hierdie studie is gebaseer op die logika om 'n kickstart- of snellerprogram te definieer wat tot 'n langtermyngroei sal lei. Dit kan genoem word as 'n nuwe model van sel-stimulasie. Vroeëre studies het getoon dat muise onder normale omstandighede gedeeltelik geamputeerde vingerpunte kan regenereer, maar omdat hulle nie akwaties is nie en daar geen water is om hulle te beskerm nie, so anders as amfibieë was die proses in muise nie doeltreffend nie omdat sensitiewe geregenereerde selle weer aan harde oppervlaktes onderwerp is en weer. Die wedergeboortebenadering in 'n gewerwelde dier behoort van toepassing te wees op soogdiere en die menslike liggaam en miskien kan ons binnekort in die toekoms komplekse organe regenereer wat vir orgaanoorplanting of enige soort beserings, miskien selfs kanker, gebruik kan word.
***
{Jy kan die oorspronklike navorsingsartikel lees deur die DOI-skakel wat hieronder gegee word in die lys van aangehaalde bronne te klik}
Bronne)
Herrera-Rincon C et al. 2018. Kort Plaaslike Toepassing van Progesteroon via 'n Drabare Bioreaktor Induseer Langtermyn Regeneratiewe Reaksie in Volwasse Xenopus Hindlimb. Verslae Cell. 25 (6). https://doi.org/10.1016/j.celrep.2018.10.010
***
