Bacağını bir semenderden keserseniz, geri büyür. Ancak insanlar hile yapamaz. Sebepler basit olmaktan uzaktır ve bir dereceye kadar hala bir sırdır.
California Üniversitesi, Irvine'deki gelişim ve hücre biyolojisi profesörü David Gardiner, cildin en üst katmanına atıfta bulunarak, “Gerçekten çok iyi yenileniyoruz; örneğin epidermilerimiz,” David Gardiner. "Bağırsak astarımız, bitleri ve parçaları yeniden üretebiliriz. Ama bu daha karmaşık yapıları yeniden oluşturmayız."
Gardiner, süper gücün altında yatan mekanizmayı arayan, onlarca yıldır semender yenilenmesini inceledi. İnsan rejenerasyonunun muhtemelen hala gelecekte olduğunu, ancak çok uzakta olmadığını söyledi - mevcut lisansüstü öğrencilerinden veya doktora sonrası araştırmacılardan birinin çatlaması ve uzuv yenilenmesi tıbbi araç kitinin bir parçası olacak.
Çünkü teorik olarak, bir insan uzuvunun yeniden büyütülmesi mümkün olmalıdır. Örneğin, ciltte kesikler derin değilse, cilt hücrelerini yenileyen iyileşme süreci nedeniyle herhangi bir yara izi kalmaz. Tırnakların altındaki hücreler hala sağlamsa, insanların parmak uçlarını yeniden oluşturmaları da mümkündür. Bir vida veya alçı ile parçalara tekrar katılırsanız kemikler birbirine örülür. İnsan karaciğerleri de alanı doldurmak ve hasar gören yapının bir kısmını yeniden inşa etmek için büyüyebilir.
Tüm ekstremiteyi büyütmek
Ancak uzuv rejenerasyonu (semenderlerin yaptığı türden) sadece doku değiştirmekten daha fazlasıdır. Bir uzuvun yenilenmesi için kemik, kas, kan damarları ve sinirlere ihtiyacınız vardır. İhtisaslaşabilen, kasları yenileyen bir tür farklılaşmamış hücre olan yetişkin kök hücreler vardır, ancak aktive olmazlar. Gardiner, "Kan damarlarını ve hatta sinirleri yenileyebilirsiniz." Dedi. "Ama bütün kol yapamaz."
Montreal Üniversitesi omurgalılarda doku rejenerasyon laboratuarı müdürü Stéphane Roy, semenderlerin yaptığı gibi aynı zamanda cilt, karaciğer ve kemiğin yenilenmediğini belirtti.
"İnsanlar sadece cildin yüzeysel tabakasının yerini alabilir (aslında homeostaz olarak adlandırılan sürekli bir süreçtir)." "Bir evdeki tozun çoğu kaybettiğimiz ölü deri hücreleridir."
Roy, "Karaciğer semender rejenerasyonundan da oldukça farklıdır." Dedi. "Karaciğer rejenerasyonu gerçekten telafi edici hiperplazi, yani kalan şeyin kaybedilen şeyi telafi etmek için boyutu büyüyecek." Yani oradaki karaciğer dokusu büyür, ancak tüm karaciğer kaybedilirse, yenilenemez.
"Kaybedilenler yeniden büyümeyecek ve bu nedenle, bir semenderde uzuvların aksine, birden fazla kez kesilebilen ve her seferinde yeni bir uzvun yenileneceği için karaciğeri yeniden kesemezsiniz."
İnsanlar yenilenme yeteneğine sahiptir
Bununla birlikte Gardiner, insanların rahim içinde tüm organ sistemlerini inşa ettiğini söyledi; İnsan embriyosunun sadece genetik bir bilgiden dokuz ayda tam bir insana dönüştüğü. Bu nedenle, şeyleri yeniden büyütmek için sınırlı bir yetenek var ve bu evrimsel anlam ifade ediyor - insanların iyileşmesi gerekiyor.
Bunun da ötesinde, bir insanda ve bir semenderde altta yatan genetik makineler o kadar da farklı değildir, ancak son ortak atamız yaklaşık 360 milyon yıl önce Devoniyen döneminde sapmıştı. "Rejenerasyon için özel bir gen yok," dedi Gardiner. "Bu adımlar atılıyor ve bu adımlardan en az biri insanlarda işe yaramıyor."
Bir uzuv yeniden büyütmek için, hücrelerin nerede olduklarını bilmeleri gerekir - bunlar bir uzuvun en ucunda parmaklar tarafından mı yoksa dirsek ekleminde mi? - ve doğru yapıları doğru sırayla inşa etmeleri gerekir. Semenderlerin insanlarda "kapalı" bazı genleri var, dedi Gardiner. Belki de bu genler yenilenmeyi sağlar veya en azından süreci kontrol etmeye yardımcı olur. İnsanların evrimsel geçmişindeki bir şey, semenderlerin yaptığı gibi bu genleri ifade etmeye karşı seçilmiştir. Kimse bunun ne olduğunu bilmiyor, dedi.
2013 yılında, Avustralyalı bir bilim adamı olan James Godwin, Monash Üniversitesi'nde bu gizemin bir kısmını çözmüş olabilir. Makrofaj adı verilen hücrelerin, semenderlerde skar dokusunun birikmesini önlediğini buldu. Makrofajlar, insanlar da dahil olmak üzere diğer hayvanlarda bulunur ve bağışıklık sisteminin bir parçasıdır. İşlevleri enfeksiyonları durdurmak ve vücudun geri kalanına onarım gerektiren sinyal olan iltihaplanmaya neden olmaktır. Makrofajları olmayan semenderler uzuvlarını yenilemedi ve bunun yerine yara izleri oluşturdu.
Gardiner, Godwin'in çalışmalarının uzuv yenilenmesini anlama yolunda bir adım olduğunu söyledi. Normalde semenderlerde hiç skar dokusu gelişmez. Bir insan bir kas yırtığında veya yeterince derin bir kesik aldığında, bağ dokusuna zarar verdiğinde skar dokusu oluşur. Bu skar dokusu orijinal malzemelerle aynı işlevselliği sunmaz.
"Bir semenderden gerçekten bir şey yaratabilecek olursam," dedi Gardiner, çünkü bu, insanları bir uzuv veya organı yeniden büyütemeyen mekanizmaya ışık tutacaktır. Yani makrofajlar hikayenin bir parçası olabilir, ama hepsi değil.
Neotoni ve ekstremite rejenerasyonu
"Genç kalma" yeteneği, uzuv yenilenmesinin gizemine başka bir bakış açısı katabilir. Aksolotlar adı verilen Meksika semenderleri veya Ambystoma mexicanum, neoteniktir, yani çocuk özelliklerini yetişkinliğe kadar korurlar. Bu nedenle aksolotlar olgunlaştıkça solungaçları tutarken, diğer semender türleri bunu yapmaz.
İnsanlar da yeniliğe sahiptir, bu yüzden yetişkinler bebeğimizin benliklerine benziyor, diğer primatlarda olduğundan daha fazla ve neden olgunlaşmak şempanzelerden daha uzun sürüyor. Belki neoteny ve rejenerasyonla bir miktar bağlantı vardır. Gardiner, gençlerin daha yaşlı olanlardan daha iyi iyileşebildiklerini söylüyor.
Buna ek olarak, Harvard Tıp Okulu'ndaki araştırmacılar, olgunlaşmamış hayvanlarda (ve insanlarda) aktif olan, ancak olgunlukla kapanan Lin28a adlı bir genin, farelerin dokuyu yenilemesine veya en azından ayak parmakları ve kulakları. Hayvanlar 5 haftadan uzun olduklarında, Lin28a fonksiyonu uyarılmış olsa bile bu parçaları yeniden başaramadılar. Lin28a, hayvanın metabolizma kontrol sisteminin bir parçasıdır - uyarıldığında, bir hayvanın daha gençmiş gibi daha fazla enerji üretmesini sağlayabilir.
Ancak bağlantının kesin doğası henüz anlaşılamamıştır. Roy, tüm semenderlerin uzuvları yenileyebildiğini, ancak sadece aksolotllerin neotenik olduğunu belirtti.
Semenderler, özellikle aksolotller, uzuvları yeniden büyütmeye başlamak için kök hücreleri toplayabilir ve bir yara bölgesine tepki veren hücre tipleri de uzuvların tekrar büyüyüp büyüyemeyeceğine bağlı görünür. Gardiner, bir yara bölgesindeki sinir hücrelerinin büyümesini uyararak semenderlerin ekstra uzuvları büyütmesini sağladı.
"Güçlü bir bağışıklık tepkisi veya bazı büyüme faktörlerinin spesifik salınımı veya her ikisinin bir kombinasyonu ile ilgili olabilir. Kısmen bir biyofizik sorunu olabilir: Semender uzuvları insanlardan çok daha küçüktür; ancak, kurbağalar bu sadece bir boyut meselesi olmayabilir, "dedi Roy.
Bu gizem bir kalır - en azından şimdilik.
Canlı Bilim ile ilgili orijinal makale.
