Медузе регенеришу изгубљене пипке, а сада знамо како то да урадимо

Митска Хидра је можда успела да поврати једну од својих многобројних глава сваки пут када би јој одрубили главу, али постоје стварна бића која су способна да регенеришу делове тела које су одгризли гладни грабежљивци. Медуза је једна од њих.

Од даждевњака преко морских звезда до стварних хидра (мали хидрозоан назван по страшној митској звери), све животиње способне за регенерацију започињу процес поправке кроз формирање бластема. Ова група ћелија које се размножавају, које подсећају на матичне ћелије, могу поново да населе делове тела делећи се изнова и изнова. Док су ћелије у почетку још увек недиференциране, оне на крају формирају специфичне типове ћелија као што су мишићи и кожа.

Процес формирања бластема је проучаван код неких других животиња, али како се формира код медуза остаје мистерија. Предвођени постдокторским истраживачем Соусукеом Фујитом, тим са Универзитета у Токију и Универзитета Тохоку у Јапану желео је да успостави основу за небинарну регенерацију откривањем како бластема помаже да се пипци медуза поново расту. Да ли би се процес формирања бластема разликовао од оног код бисексуалаца?

„Нарочито, тренутно разумевање формирања бластема је у великој мери засновано на бинарним моделима, па су механизми формирања екстра-бластема и даље слабо схваћени“, рекли су истраживачи у објављеном раду. Стади Недавно је објављен у ПЛОС Биологи.

Процес регенерације код медуза био је мистерија. Јапански тим коначно има нови поглед на овај процес код медуза Цладонема пацифицум. Открили су да се пролиферирајуће ћелије које формирају бластем појављују само у присуству повреде и да нису исте као ин ситу матичне ћелије које се налазе у основи пипака. Али обе врсте ћелија раде заједно на поправљању и поновном расту одсечених пипака.

Рука и нога

Медузе су цнидари, тип бескичмењака меког тела. Книдарци Они такође укључују корале, хидре и анемоне, од којих сви имају пипке који пеку. За разлику од билатералних организама као што су даждевњаци (и људи), који имају билатералну симетрију (тј. симетричну десну и леву страну), цнидарије имају радијалну симетрију тела, са деловима тела који се протежу од средине и симетрични су по целој страни. Немају десно, лево, напред или назад.

Пошто се медузе ослањају на своје пипке да би ухватиле и имобилисале плен, потребни су им изгубљени пипци да би поново израсли што је брже могуће. Када су канџе од Цладонема Ако се пресече остављајући базу или сијалицу на месту, рана на месту посекотине потпуно зараста за мање од 24 сата. Експлозије се формирају одмах након зарастања; Тада су почели да расту нови пипци.

Што више расту, то је више филаментозних ћелија, или убодних ћелија. Ово је сугерисало Фуџити и његовом тиму да се процес регенерације дешава без обзира на то да ли је медуза недавно јела или не, јер њено тело аутоматски даје приоритет поновном расту својих пипака да би ухватило храну.

Они настављају да расту

Када се бластема формира, већина ћелијске пролиферације се дешава према регенеративном врху новог пипака. У бластему су касније пронађене три врсте диференцираних ћелија. То су епителне ћелије које формирају унутрашње слојеве пипака. и ћелије, које помажу медузи да осети и рукује храном; Филаментне ћелије пецкају. Недиференциране ћелије су показале тенденцију трансформације у епителне ћелије јер су то најчешће ћелије у потпуно развијеним пипцима.

Већина ћелија које формирају бластем нису матичне ћелије из луковице које мигрирају до врха. Али још увек има шта да ураде матичне ћелије лука. Тим верује да ћелије помажу новоформираном пипаку да расте према ван од базе, додајући неку дужину, док га ћелије које се размножавају издужују од врха. Уклањање матичних ћелија у бази такође може одложити формирање бластема за недељу или две.

Уопштено говорећи, показало се да је формирање бластема код медуза веома слично ономе што се види код деутерираних хелминта способних за регенерацију. Међутим, још увек није јасно како и где настају репродуктивне ћелије. Истраживачи верују да је могуће да су ове ћелије изведене из већ диференцираних ћелија које се диференцирају како би формирале бластем. Примери недиференцираних ћелија које формирају бластем су виђени код морских звезда и бубашваба.

Да ли би људи могли да се регенеришу? можда се догоди. Неки експерименти на животињама које се природно не регенеришу били су успешни у стимулисању поновног раста ткива. Пошто су механизми који стоје иза овог феномена боље схваћени, можда ће једног дана бити развијени људски третмани који користе регенеративне процесе, али за сада то остаје у домену научне фантастике.

ПЛОС Биологи, 2023. ДОИ: 10.1371/јоурнал.пбио.3002435