Fehlende Teile? Salamander Regeneration Geheimnis enthüllt

Salamander können ganze Gliedmaßen nachwachsen und regenerieren Teile der wichtigsten Organe, eine Fähigkeit, die stützt sich auf ihre Immunsysteme Forschung jetzt zeigt.

Eine Studie über die Axolotl (Z.B. geschieht), eine aquatische Salamander, zeigt, dass Immunzellen, die sogenannten Makrophagen entscheidend in den frühen Phasen der Regeneration sind verloren Gliedmaßen. Diese Zellen dauerhaft auszulöschen Regeneration verhindert und führte zu einer Vernarbung des Gewebes. Die Ergebnisse weisen auf mögliche Strategien für Gewebe reparieren beim Menschen.

"Wir blicken, Salamander, wie eine Vorlage was perfekte Regeneration aussieht," führen Autor der Studie, die James Godwin sagte in einer Erklärung. "Wir müssen wissen genau was Salamander tun und wie sie es tun, so wir Reverse-Engineering können, die in menschlichen Therapien" hinzugefügt Goodwin, der die australische Regenerative Medizin Institut (ARMI) an der Monash University in Melbourne. [Bereit für Med Schule? Testen Sie Ihre Körper-Smarts]

Bei Säugetieren spielen Makrophagen-Zellen eine wichtige Rolle bei der Reaktion des Immunsystems auf eine Verletzung, eine Wunde innerhalb von zwei bis vier Tagen angekommen. Dort, sie verschlingen und verdauen, Krankheitserreger oder infektiöse Partikel und erzeugen sowohl entzündliche und Anti-inflammatorische Signale für die Heilung.

Nun haben Godwin und seine Kollegen gezeigt, dass Makrophagen für Salamander superherolike Fähigkeit, neue Glieder sprießen unerlässlich sind. Die Forscher untersuchten die biochemischen Prozesse, die im Salamander auf dem Gelände der Amputation einer Extremität aufgetreten. Dann löschte sie einige oder alle der Makrophagen Zellen zu bestimmen, ob diese Zellen unerlässlich für nachwachsende Gliedmaßen waren.

Signale der Entzündung wurden innerhalb eines Tages nach Amputationen an den Standorten der Wunde erkannt. Unerwartet, Anti-inflammatorische Signale, die normalerweise später bei Säugetieren vor Verletzungen erholt ankommen, auch zu diesem Zeitpunkt anwesend waren. Zusammen mit diesen Signalen ermittelt die Forscher Makrophagen an der Wunde erreichte Zahl etwa vier bis sechs Tage nach der Verletzung.

Um die Rolle der Makrophagen bei Salamander Glied Regeneration zu untersuchen, injiziert die Forscher die Tiere mit eine chemische Substanz, die zerstört oder "verbraucht" Diese Zellen. Die Makrophagen Ebenen waren entweder teilweise oder vollständig aufgebraucht.

Salamander, die alle ihre Makrophagen entfernt hatte Fehler beim Generieren von neuen Gliedmaßen und zeigte erhebliche Narbengewebe Anhaftungen. Salamander, die hatten nur einige von den Makrophagen noch ihre Gliedmaßen regenerieren konnte, aber langsamer als normal.

Sobald die Salamander ihre Makrophagen Ebenen aufgefüllt, amputiert erneut die Forscher den Tieren Gliedmaßen Stümpfe, die dann vollständig zum Normalpreis regeneriert. Gemeinsam, empfehlen diese Erkenntnisse Makrophagen für die Salamander bemerkenswerte Wundheilung Fähigkeiten unerlässlich sind.

Studium die regenerativen Fähigkeiten der Salamander Einblick in die Behandlung von Rückenmark und Gehirnverletzungen bei Menschen anbieten könnte, sagen die Forscher. Darüber hinaus könnte das Wissen zu neuen Behandlungsmethoden für Krankheiten von Herz und Leber oder Erholung von der Operation, durch die Verhinderung schädlicher Narbenbildung.

Makrophagen sind bereits bekannt, eine entscheidende Rolle bei Organ- und Entwicklung in Mausembryonen. Sie produzieren kleine Signalmoleküle, die andere Arten von Zellen aktivieren, die das Wachstum der neuen Gliedmaßen und die Heilung von Wunden fördern.

Viele Tiere haben eine Fähigkeit zur Regeneration von Gewebe, die als Ergebnis der Evolution ausgeschaltet, aber es könnte möglich sein, den Prozess zu reaktivieren Godwin sagte.

Die Ergebnisse waren detailliert heute (20. Mai) in der Zeitschrift Proceedings der National Academy of Sciences.

Folgen Sie Tanya Lewis auf Twitter und Google +. Folgen Sie uns @livescience, Facebook & Google +.