Ang mga adult na palaka ay ipinakita sa unang pagkakataon upang muling tumubo ang mga naputol na binti na minarkahan ito bilang isang pambihirang tagumpay para sa pagbabagong-buhay ng organ.
Pagbabagong-buhay nangangahulugan ng muling pagpapalago ng nasira o nawawalang bahagi ng isang organ mula sa natitirang tissue. Matagumpay na nagagawa ng mga nasa hustong gulang na tao ang ilang mga organo tulad ng atay at lalo na ang balat na regular na nire-renew at kinukumpuni ngunit sa kasamaang palad, ang mga tisyu ng tao sa karamihan. mga organo walang kakayahang muling buuin. Ang larangan ng regenerative medicine ay naglalayong humanap ng mga paraan upang muling mabuhay ang mga tissue sa ating katawan. Ang pinakamainam na solusyon ay upang i-set in motion mahalagang pathways na maaaring ibalik ang isang tissue, halimbawa ng isang paa, mula sa sarili nitong mga cell, gayunpaman, ito ay hindi isang tapat na kaso dahil ang mga siyentipiko ay sinusubukan pa ring maunawaan ang mga nuances ng tissue regeneration.
Sa isang pag-aaral na inilathala sa Cell Mga Ulat, ang mga siyentipiko mula sa Tuft University USA ay naglalayong maunawaan ang kapasidad ng pagbabagong-buhay ng tissue at kung paano nakikipagtulungan ang mga cell at bumubuo ng isang three-dimensional organ. Pinili nilang magparami ng paglaki ng tissue sa isang hayop na karaniwang hindi nagbabagong-buhay at pinili nila ang amphibian - adult aquatic African clawed frog (Xenopus laevis) - isang karaniwang ginagamit na hayop sa laboratoryo sa pananaliksik. Ang mga amphibian ay may napakalimitadong kapasidad sa pag-renew ng tissue na katulad ng mga tao. Matagumpay na nakadisenyo ang mga scientist ng device na nagre-retrigger ng tissue generation sa amputation site at nagbibigay-daan upang bahagyang buuin ang hindlimb sa adult Xenopus frog.
Muling lumalagong naputulan ng mga paa
Una, ang isang naisusuot na bioreactor ay naka-print sa 3D sa silikon at ito ay napuno ng hydrogel. Susunod, ang mga hydrating silk protein ay inilagay sa hydrogel polymer na ito na kilala upang itaguyod ang pagpapagaling at pagbabagong-buhay. Ang hormone progesterone - isang neurosteroid - ay idinagdag na karaniwang kilala na kasangkot sa regla, pagbubuntis at pagpapasuso. Ang progesterone ay kasangkot din sa pagtataguyod ng pag-aayos ng daluyan ng dugo ng nerve at iba pang tissue. Ang mga palaka ay nahahati sa mga grupong pang-eksperimento, kontrol at pagkukunwari. In control at sham group bioreactor device ay tinahi sa mga palaka kaagad pagkatapos ng pagputol ng paa. Sa experimental group progesterone ay inilabas ng bioreactor papunta sa amputation site. Inalis ang mga device pagkatapos ng 24 na oras. Ang mga palaka ay regular na inoobserbahan sa loob ng ilang buwan. Ang mga palaka na nasa kontrol at mga sham na grupo ay bumuo ng manipis, cartilaginous spike sa lugar ng amputation na normal kapag ang tissue regeneration ay umuusad nang walang tulong. Nakita lang sa mga palaka ng experimental group na ang bioreactor device ay nag-trigger ng mas malaking limb regeneration at ang mga palaka ay muling bumangon ng mas structured na hugis paddle na appendage malapit sa halos ganap na nabuong limb. Ito ay nagpapahiwatig ng isang aided tissue regeneration. Ang nakikitang pagkakaiba ay kapansin-pansin sa loob ng ilang linggo mismo na nagmumungkahi na ang bioreactor device ay lumikha ng isang kapaligiran ng suporta sa paligid ng sugat upang paganahin ang paglaki ng tissue – katulad ng kung paano tutubo ang mga tissue sa isang embryo sa loob ng matris. Ang isang maikling paghahatid lamang ng progesterone mula sa bioreactor (inilagay lamang sa loob ng 24 na oras) ay nag-trigger ng paglaki ng malambot na tissue at buto sa paglipas ng ilang buwan. Sa pagsusuri ng histology at inspeksyon ng molekular ng mga regenerated na istruktura, napag-alaman na ang mga limbs na ito ay mas makapal at may mas nabuong mga buto, innervation at vascularization. Ang mga hayop na ginagamot ng progesterone ay mas aktibo rin kaysa sa control at sham group.
Huminto ang paglaki ng mga paa pagkaraan ng humigit-kumulang anim na buwan ngunit humantong ito sa karaniwang paglaki ng mga daliri at paa. Ang mga namumuong limbs ay may magandang buto at densidad, pangunahing mga daluyan ng dugo, maayos na nerbiyos at ang mga palaka na ito ay maaaring lumangoy katulad ng kung paano karaniwang ginagamit ng mga hindi naputol na palaka ang kanilang mga katutubong paa. Ang RNA sequencing at transcriptome analysis ay nagpakita na ang expression ng gene sa mga cell sa amputation site ay binago ng bioreactor. Kaya, ang mga gene na nauugnay sa oxidative stress at aktibidad ng mga white blood cell ay aktibo (na-upregulated) at ang ilan ay na-downregulated. Ang pagkakapilat at immune response ay nabawasan din kaya nagpapahintulot sa pagbabagong-buhay na magpatuloy sa pamamagitan ng pagpapahina sa natural na pagtugon ng katawan sa pinsala na kung hindi man ay makakahadlang sa proseso ng pagbabagong-buhay.
Hinaharap
Ang pag-aaral na ito ay batay sa lohika ng pagtukoy ng isang kickstart o trigger program na hahantong sa isang pangmatagalang paglago. Maaari itong tawaging isang bagong modelo ng cell-stimulation. Ang mga naunang pag-aaral ay nagpakita na ang mga daga ay maaaring bahagyang muling buuin ang naputol na mga daliri sa ilalim ng normal na mga pangyayari ngunit dahil sila ay hindi nabubuhay sa tubig at walang tubig upang maprotektahan ang mga ito, kaya hindi tulad ng mga amphibian ang proseso sa mga daga ay hindi mahusay dahil ang mga sensitibong regenerated na mga cell ay sumailalim muli sa matitigas na ibabaw at muli. Ang diskarte sa pagbabagong-buhay sa isang vertebrate na hayop ay dapat na naaangkop sa mga mammal at sa katawan ng tao at marahil sa hinaharap ay maaari nating muling buuin ang mga kumplikadong organ na maaaring magamit para sa paglipat ng organ o anumang uri ng mga pinsala, maaaring maging kanser.
***
{Maaari mong basahin ang orihinal na papel ng pananaliksik sa pamamagitan ng pag-click sa link ng DOI na ibinigay sa ibaba sa listahan ng (mga) binanggit na pinagmulan}
Pinagmulan (s)
Herrera-Rincon C et al. 2018. Maikling Lokal na Application ng Progesterone sa pamamagitan ng Wearable Bioreactor Induces Long-Term Regenerative Response sa Adult Xenopus Hindlimb. Cell Mga Ulat. 25(6). https://doi.org/10.1016/j.celrep.2018.10.010
***
