Ecole Polytechnique Federale de Lausanne tərəfindən

Stephanie Baum tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Kredit: CC0 İctimai Sahə

Bəzi heyvanlar itirilmiş bədən hissələrini yenidən böyüdə bilirlər. Salamandralar və qurbağa çömçəquyruqları amputasiyadan sonra bütün əzalarını bərpa edə bilirlər. Məməlilər isə edə bilmirlər. Onilliklərdir bioloqlar bunun səbəbini anlamağa çalışırlar. İndi EPFL-də (indi Maks Plank Cəmiyyətinin Fridrix Mişer Laboratoriyasında) Can Aztekinin rəhbərlik etdiyi bir qrup oksigenin əzaların bərpasında mühüm rol oynadığını aşkar edib. Tədqiqatçılar qurbağa çömçəquyruqlarının və embrional siçanların amputasiya olunmuş əzalarını müqayisə edərək, hüceyrələrin oksigeni necə hiss etməsinin regenerasiyanın başlaya biləcəyini müəyyən etdiyini aşkar ediblər. Tədqiqat Science jurnalında dərc olunub .

Ətrafların bərpası yaranın sağalması ilə başlayır. Amputasiyadan sonra zədələnmə yerindəki hüceyrələr yaranı tez bir zamanda bağlamalı və regenerativ hüceyrə tiplərinə keçməlidir. Amfibiyalarda bu proses rahat gedir. Məməlilərdə isə erkən mərhələdə ləngiyir. Yaranın bağlanması yavaş olur və çapıq əmələ gəlməsi regenerasiyanı bloklayır.

Əsas fərqlərdən biri ətraf mühitdədir. Amfibiya sürfələri oksigen səviyyəsinin havadakından daha aşağı olduğu suda inkişaf edir. Bundan əlavə, regenerasiya qabiliyyətinə malik bir çox növ su mühitində yaşayır. Bu arada, məməli toxumaları adətən zədədən sonra daha yüksək oksigen səviyyəsinə məruz qalır.

Aydın olmayan məsələ bu fərqin regenerasiyada birbaşa rol oynaması, yoxsa sadəcə həyat tərzinin nəticəsi olmasıdır.

Gizli regenerativ qabiliyyət

Aztekin deyir ki, “Uzun müddət ərzində regenerasiya tədqiqatları amfibiyalara yönəlmişdi, məməlilərin regenerasiyası isə nadir hallarda eksperimental olaraq yan-yana, oxşar şəkildə araşdırılmışdır. Bir çox tədqiqatlar amfibiyalar və məməlilər kimi regenerativ növlərin oxşar genlərə sahib olduğunu göstərsə də, məməlilərin gizli regenerasiya qabiliyyətini saxlaya biləcəyini göstərsə də, məməli toxumalarının həqiqətən əzaların regenerasiya proqramlarını aktivləşdirə biləcəyi və buna nəyin mane olduğu məlum deyildi.”

Tədqiqatçılar qurbağa çömçəquyruqlarından və siçan embrionlarından inkişaf etməkdə olan əzaları amputasiya edərək onları nəzarətli oksigen şəraitində bədəndən kənarda becərdilər. Oksigen səviyyələri su mühitlərinə uyğunlaşdırmaq üçün azaldıldı və ya havaya yaxın səviyyələrə qaldırıldı.

Onlar yaranın bağlanmasını, hüceyrə hərəkətini, gen aktivliyini, maddələr mübadiləsini və DNT qablaşdırmasındakı dəyişiklikləri ölçməklə hüceyrələrin necə reaksiya verdiyini izlədilər. İş hüceyrə oksigen sensoru kimi fəaliyyət göstərən bir zülal olan HIF1A üzərində cəmləşdi . Oksigen az olduqda, HIF1A sabitləşir və yara sağalması və bərpası üçün zəmin yaradan proqramları aktivləşdirir.

Hüceyrə davranışında dəyişiklik

Oksigen səviyyəsinin aşağı düşməsi siçan embrionlarının ətraflarına açıq şəkildə təsir göstərmişdir. Oksigen səviyyəsinin azalması şəraitində siçan hüceyrələri yaraları daha tez bağlayır və regenerativ proqrama daxil olma əlamətləri göstərirdi. HIF1A-nın stabilləşdirilməsi, oksigen səviyyəsi yüksək qaldıqda belə, oxşar təsirlər yaratmışdır.

Oksigenin az olması hüceyrə davranışını da dəyişdirdi, dəri hüceyrələri daha hərəkətli oldu və mexaniki xüsusiyyətlərini dəyişdirdi. Metabolizm qlikolizə doğru dəyişdi, bu proses oksigenin az olduğu hallarda baş verir. Eyni zamanda, DNT ilə əlaqəli zülallardakı kimyəvi izlər regenerasiya ilə əlaqəli genlərin aktivləşməsinə kömək etmək üçün dəyişdi.

Qurbağa çömçəquyruqları fərqli davranırdılar. Onların əzaları, havada normalda olanlardan xeyli yüksək səviyyələr də daxil olmaqla, geniş oksigen səviyyələrində səmərəli şəkildə bərpa olunurdu. Molekulyar analiz göstərdi ki, hüceyrələri, normal olaraq bu yolu bağlayan genlərin aşağı ifadəsi səbəbindən, oksigen artdıqda belə sabit HIF1A aktivliyini qoruyur.

Qurbağalar, aksolotllar, siçanlar və insan məlumat dəstlərini müqayisə edərək, komanda ardıcıl bir nümunə tapdı. Regenerasiya qabiliyyətinə malik amfibiyalar oksigenə həssaslıq qabiliyyətinin azaldığını göstərir və bu da regenerativ proqramların başlanmasına və davam etdirilməsinə imkan verir. Məməlilər isə əks nümunə göstərirlər. Onların hüceyrələri oksigenə güclü reaksiya verir və zədədən qısa müddət sonra regenerativ proqramları söndürürlər.

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Əsrlər boyu davam edən bir suala yeni bir baxış

Nəticələr göstərir ki, məməlilərin əzaları hüceyrələrin oksigen kimi ətraf mühit siqnallarına necə reaksiya verməsindən asılı olaraq erkən mərhələlərdə gizli regenerativ potensialı saxlayır. Bu o deməkdir ki, oksigen hissetmə yollarının tənzimlənməsi bir gün insanlarda yaraların sağalmasını və ya regenerativ reaksiyaları yaxşılaşdıra bilər.

Əhəmiyyətli olan odur ki, tapıntılar məməlilərdə tam formalaşmış əzanın tam yenidən böyüməsini deyil, bərpa mexanizmlərinin aktivləşməsini nümayiş etdirir. Lakin tədqiqat insan əzalarının yenidən böyüməsinin qaçılmaz olduğunu iddia etməsə də, bir vaxtlar növlər arasında sabit hesab edilən fərqlərin hüceyrələrin ətraf mühitə necə reaksiya verməsindən asılı ola biləcəyini göstərir.

Aztekin deyir: “Biz tapıntılarımızdan çox həyəcanlıyıq. Bərpa oluna bilən və edə bilməyən növləri birbaşa müqayisə etməklə, əsrlər boyu davam edən bir suala yeni bir perspektiv gətiririk. Nəticələrimiz göstərir ki, regenerativ proqramlar məməli toxumalarında tetiklenebilir və yetkin məməlilərdə əzaların bərpasını təşviq etmək üçün aydın, sınaqdan keçirilə bilən bir yol göstərməyə başlayır.”