Salamander geben Hinweise, wie wir Menschen nachwachsen könnte Gliedmaßen (Op-Ed)

Dieser Artikel erschien ursprünglich in The Conversation. Die Publikation beigetragen Artikel Leben Wissenschaft Experten stimmen: Op-Ed & Einblicke.

Menschen haben einige regenerative Fähigkeiten aber im Vergleich zu Kreaturen wie Salamander, hat eine erstaunliche Fähigkeit zur Regeneration nach Verletzung und wir sind ziemlich begrenzt. Salamander sind nicht nur die einzige Erwachsene Wirbeltiere in der Lage, vollständige Gliedmaßen nachwachsen, sie sind in der Lage, ein beeindruckendes Repertoire komplexer Strukturen, einschließlich Teile von Herz, Augen, Rückenmark und Schwänzen zu regenerieren.

In den letzten Jahren wurden Forscher studieren Salamander Regeneration in der Hoffnung, die das Wissen gesammelt würde dazu beitragen, Verständnis wie sie regenerieren können und wie Sie menschliche Regeneration zu fördern.

Obwohl wir nicht noch die genauen Mechanismen verstehen, mit denen Salamander ihre Gliedmaßen nachwachsen können, wissen wir, dass dieses Tier Regeneration erfolgt durch die Reprogrammierung adulter Zellen. Dies bedeutet, dass für Regeneration stattfinden, adulte Zellen – z. B. Muskelzellen –, die das Glied bilden ihre Muskel-Identität zu verlieren und vermehren, um neue Zellen entstehen, die dazu beitragen werden, um die neue Struktur zu bilden.

Dieser Prozess findet sich selten in Säugetierzellen und dies als Grundlage für ihre armen regenerative Fähigkeiten vorgeschlagen worden. Aber klar, Entschlüsselung der Mechanismen, die diese Umprogrammierung ist von zentraler Bedeutung zu verstehen, warum bestimmte Wirbeltiere ihre Gliedmaßen regenerieren können, während andere nicht können, und wie man diesen Vorgang beim Menschen wiederholen. Würden wir in der Lage, dieses Rätsel zu knacken, könnte es zu Strategien zur Verbesserung der Reprogrammierung von Zellen von Patienten, und besser zu verstehen ihrer Erkrankung und entsprechende Heilmittel zu entwerfen.

Wir haben vor kurzem einen wesentlicher Bestandteil der Neuprogrammierung Mechanismus gefunden. In unserer Studie, veröffentlicht in Stem Cell berichten wir gezeigt, dass die nachhaltige Aktivierung eines molekularen Pfades (eine Gruppe von Molekülen in einer Zelle, die zusammenarbeiten, um eine bestimmte Funktion oder Funktionen zu steuern) – bezeichnet die ERK Weg – spielt eine wichtige Rolle bei der natürlichen Reprogrammierung von Salamander Muskelzellen. Nur wenn die ERK Weg ständig "" eingeschaltet ist sind die Zellen in der Lage, den Zellzyklus, geben Sie, der Schlüssel für ihr regeneratives Potential ist.

Wir haben auch Salamander und Säugetieren Muskelzellen verglichen. Im Gegensatz zu Salamander Zellen fanden wir, dass Säugetier-Zellen können nur ERK Weg vorübergehend zu aktivieren und den Signalweg eingeschaltet "" halten. Entscheidend ist, fanden wir, dass wenn wir gezwungen diese Säugetier-Zellen halten die ERK-Signalweg aktiviert (indem man ihnen ein Stück DNA, die ermöglicht es ihnen, ein Protein zu produzieren, die den Signalweg aktiviert), die Zellen der Proteine, die im Zellzyklus Wiedereintritt produzieren könnte. Dies deutet darauf hin, dass die Manipulation des Weges zu Therapien zu verbessern das regenerative Potential beim Menschen beitragen.

Unsere Ergebnisse zeigen auch, dass die Fähigkeit, nachhaltige ERK Aktivierung auslösen kann die Generierung von Zellen mit regenerative Potenzial in verschiedenen Arten zugrunde liegen. Dies hilft auch uns wichtig zu verstehen und hinterfragen von warum nur wenige Organismen Körperstrukturen und Gliedmaßen bei Salamander regenerieren können dagegen die meisten nicht. All dies bringen uns einen Schritt näher an die in der Lage, komplexe Strukturen in den Menschen zu regenerieren.

Max Yun sitzt innerhalb der Institute der Struktur- und Molekularbiologie an der UCL

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