Približno veličine malog nokta, vrsta meduza Cladonema može da regeneriše amputirani pipak za dva do tri dana – ali kako? Regeneracija funkcionalnog tkiva među vrstama, uključujući daždevnjake i insekte, oslanja se na sposobnost formiranja blastema, gomile nediferenciranih ćelija koje mogu popraviti oštećenje i prerasti u dodatak koji nedostaje.
Meduze, zajedno sa drugim cnidarijama kao što su korali i morske anemone, pokazuju visoke sposobnosti regeneracije, ali kako one formiraju kritičnu blastemu do sada je ostala misterija.
Istraživački tim sa sedištem u Japanu otkrio je da se proliferativne ćelije nalik stablu – koje aktivno rastu i dele se, ali se još ne diferenciraju u specifične tipove ćelija – pojavljuju na mestu povrede i pomažu u formiranju blastema.
Nalazi su objavljeni u PLOS Biologija.
„Važno je da se ove proliferativne ćelije slične matičnim ćelijama u blastemu razlikuju od rezidentnih matičnih ćelija lokalizovanih u pipku“, rekao je odgovarajući autor Iuichiro Nakajima, predavač na Visokoj školi za farmaceutske nauke na Univerzitetu u Tokiju. „Proliferativne ćelije specifične za popravku uglavnom doprinose epitelu – tankom spoljašnjem sloju – novoformiranog pipaka.“
Prema Nakadžimi, rezidentne matične ćelije koje postoje u i blizu pipaka su odgovorne za stvaranje svih ćelijskih linija tokom homeostaze i regeneracije, što znači da održavaju i popravljaju sve ćelije koje su potrebne tokom života meduze. Proliferativne ćelije specifične za popravku pojavljuju se samo u vreme povrede.
„Zajedno, rezidentne matične ćelije i proliferativne ćelije specifične za popravku omogućavaju brzu regeneraciju funkcionalnog pipaka u roku od nekoliko dana“, rekao je Nakajima, napominjući da meduze koriste svoje pipke za lov i hranu.
Prema prvom autoru Sosuke Fujiti, postdoktorskom istraživaču u istoj laboratoriji kao i Nakajima na Fakultetu za farmaceutske nauke, ovaj nalaz informiše kako istraživači razumeju kako se formiranje blastema razlikuje među različitim grupama životinja.
„U ovoj studiji, naš cilj je bio da se pozabavimo mehanizmom formiranja blastema, koristeći pipke knidarske meduze Cladonema kao regenerativni model kod ne-bilateraca, ili životinja koje se ne formiraju bilateralno – ili levo-desno – tokom embrionalnog razvoja“, Fujita je rekao, objašnjavajući da rad može pružiti uvid iz evolucione perspektive.
Salamanderi, na primer, su bilateralne životinje sposobne da regenerišu udove. Njihovi udovi sadrže matične ćelije ograničene na specifične potrebe ćelijskog tipa, proces koji izgleda da funkcioniše slično kao i proliferativne ćelije specifične za popravku primećene kod meduza.
„S obzirom na to da su proliferativne ćelije specifične za popravku analozi ograničenim matičnim ćelijama u udovima bilateralnog daždevnjaka, možemo pretpostaviti da je formiranje blastema od strane proliferativnih ćelija specifičnih za popravku uobičajena karakteristika koja se nezavisno dobija za kompleksnu regeneraciju organa i dodataka tokom evolucije životinja“, Fujita rekao.
Ćelijsko poreklo proliferativnih ćelija specifičnih za popravku uočenih u blastemu ostaje nejasno, međutim, i istraživači kažu da su trenutno dostupni alati za istraživanje porekla previše ograničeni da bi se razjasnio izvor tih ćelija ili da se identifikuju drugi, različiti slični stablu. ćelije.
„Bilo bi od suštinskog značaja uvesti genetske alate koji omogućavaju praćenje specifičnih ćelijskih linija i manipulaciju u Cladonemi“, rekao je Nakajima. „Na kraju krajeva, razumevanje mehanizama formiranja blastema kod regenerativnih životinja, uključujući meduze, može nam pomoći da identifikujemo ćelijske i molekularne komponente koje poboljšavaju naše sopstvene regenerativne sposobnosti.“
