Wie Salamander sprießen neue Glieder

Gliedmaßen Verlust für einen Salamander steht nichts über in die Arme – sie wachsen einfach wieder eine neue. Aber wie? Ein Molekül könnte hinter ihre bemerkenswerte Fähigkeit Leib sprießen, laut einer neuen Studie, die auch das Gebiet der regenerativen Medizin wachsen konnte.

Die Fähigkeit zu zaubern ein Arm oder Bein nach Amputation nur in Hollywood funktioniert, wie bei jungen-Zauberer Harry Potter den Schmerz erträgt der nachwachsende Arm Knochen. Echte regenerativer Medizin hinkt weit hinter Fiktion.

Während einige politische Hindernisse für die Stammzellforschung in der regenerativen Medizin benötigt eliminiert wurden und privaten Stammzell-Finanzierung, die vielen wissenschaftlichen unbekannten regenerieren intensiviert hat haben Glieder und Organe Fortschritt behindert.

Vor ein paar Jahren ein Mann in Cincinnati, der versehentlich die Fingerspitze durchtrennt, angewendet eine Substanz aus Schwein Blase gedacht, um die Regeneration des Gewebes zu fördern. Die Spitze seines Fingers wuchs innerhalb von sechs Wochen, obwohl dies ein Einzelfall ist und nur eine bisschen mit dem Finger wuchs wieder.

Die neue Studie, veröffentlicht in der 2. November-Ausgabe der Zeitschrift Science, zeigt, dass ein Protein namens nAG hilft, um die Proliferation von Stammzellen zu stimulieren, die letztlich neue Glieder im Red spotted Molche (Notophthalmus Viridescens), eine Art von Salamander bilden.

Verlust von Gliedmaßen

Stammzellen haben die Fähigkeit zu unterscheiden, oder spezialisieren sich in verschiedenen Geweben benötigt, um Körperteile zu erstellen. Wenn ein Molch oder anderen Amphibien ein Glied verliert, bilden Zellen in der Region zu einer Zeit, als sie nur naive Zellen, die noch nicht spezialisiert hatte waren, einen Prozess namens de-Differenzierung. Diese Stammzellen wachsen und teilen sich an der Spitze des Stumpfes (wo das Glied einmal befestigt war), um eine größere Masse von Zellen genannt das Blastem bilden.

"Diese Zellen wachsen und sich teilen und sie geben Anlass zu den Strukturen, die amputiert worden,", sagte Studie Teammitglied Jeremy Brockes des University College London. "Also wenn Sie am Handgelenk amputieren, werden diese Zellen zu einer Hand; führen Wenn Sie an der Schulter amputiert, gebe sie steigen mit einem Arm."

Brockes, Erstautor Anoop Kumar des University College London und Kollegen lief Experimente, in denen sie Red spotted Molche Gliedmaßen und die beigefügten Nerven abgeschnitten. Die Nerven sind erforderlich, um die Produktion des Proteins nAG zu stimulieren, damit die Nerven durchtrennen im Wesentlichen die Molche Quelle NAG entfernt. Dann zapped sie die Zellen jetzt ausgesetzt Körperregion mit elektrischen Impulsen, so dass sie kleine Bündel von DNA liefern konnten, mit Genen für die Protein-Gaul. Innerhalb von 30 bis 40 Tagen war Molche ihre verlorenen Gliedmaßen, Ziffern und alle regeneriert. Allerdings hatte die neue Gliedmaßen weniger Muskelmasse als die Originale.

Weitere Laborexperimente zeigten das nAG-Protein – ein Molekül – wirkt direkt auf die Blastem Zellen, wodurch sie wachsen und sich teilen.

"Es sagt uns im Wesentlichen, dass ein einzelne Molekül ist in der Lage, die Verbreitung von Blastem Zellen von Anfang an der Regeneration alle unterstützen bis hin zur Bildung von Ziffern," sagte der Biologe David Stocum der Purdue University in Indiana, schrieb einen begleitenden Artikel in Science. Stocum war nicht in der aktuellen Studie beteiligt.

Stocum fügt hinzu, dass mehrere andere Wachstumsfaktoren bekannt sind, um die Verbreitung von Blastem Zellen zu stimulieren, obwohl diese Moleküle nicht streng wie in der aktuellen Studie getestet worden.

Wachsenden menschlichen Gliedmaßen

Die große Frage ist, ob der gleiche regenerative Mechanismus für den Menschen gilt.

"Wenn Sie machen können diese Zellen de unterscheiden, dann mußt du sie teilen sich, um ein Blastem produzieren zu lassen, und nAG wäre ein Molekül, das Sie verwenden können, um das zu erreichen," sagte Stocum in einem Telefoninterview.

Aber das bedeutet nicht, dass Menschen-Limb Regeneration bei weitem gleich um die Ecke ist. "Was alle interessiert, ist natürlich, sind Dinge über die Erweiterung auf den Menschen" Brockes sagte LiveScience. "Ich bin wirklich sehr vorsichtig."

Brockes stellte fest, dass zur Regeneration der menschlichen Gliedmaßen bewegen vorwärts Wissenschaftler müssen herausfinden, wenn es ein menschliches Äquivalent zu den Blastem, dass Salamander Form nach eine Gliedmaße amputiert wird.

"Ich glaube nicht, dass generieren wir jene [Blastem] Zellen nach einer Verletzung in einer Weise, die einem Molch tut", sagte Brockes.

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