Salamandro dydis yra didelė jų neįtikėtino gijimo dalis

Salamandro dydis yra didelė jų neįtikėtino gijimo dalis

Tyrėjai išsiaiškino, kad reiškinys, susijęs su gyvūno dydžiu, padeda nustatyti, ar gyvūnai išgyja be randų po traumų – šiuo atveju – nudegimų.

Be to, mokslininkai taip pat rado būdą, kaip manipuliuoti šia funkcija, kad nudegimai išgytų nepaliekant nuolatinių pėdsakų.

Nudegimai ne tik sukelia bjaurius randus, kurie žymi žmogų visam gyvenimui, bet ir randuose esantys nelankstūs, į plastiką panašūs audiniai gali trukdyti fiziniam judėjimui ir trukdyti patenkinti normalius fiziologinius poreikius, pavyzdžiui, prakaituoti.

Du Stanfordo universiteto Medicinos mokyklos chirurgijos skyriaus mokslininkai ilgą laiką sutelkė dėmesį į randų susidarymo procesą, bandydami suprasti, kodėl susidaro randai ir kaip jų galima išvengti.

Ankstesni chirurgijos profesoriaus Michaelo Longakerio tyrimai buvo sutelkti į tai, kaip žmogaus vaisius gali išgyti be randų įsčiose ir kodėl gimę žmonės praranda šį gebėjimą. Geoffrey’us Gurtneris, chirurgijos profesorius ir Longakerio bendradarbis, kuris ilgą laiką domėjosi nudegimų gijimu, taip pat pažymi, kad kai kurie gyvūnai, pavyzdžiui, salamandros, gali išgyti be randų ir gali regeneruoti audinius visą gyvenimą.

Longakeris ir Gurtneris parašė straipsnį, paskelbtą m Mokslas balandžio mėn., apie tai, kaip oda gali išgyti be randų po pjūvių, ir naujesnis nudegimų randų tyrimas Gamtos komunikacijos.

Taigi, kuo skiriasi gyvūnai, galintys regeneruoti audinius be randų, ir tie, kurie randuoja? Paaiškėjo, kad atsakymas atsirado dėl kai kurių mokslininkų dėmesio: gyvūnų dydžio ir jų ląstelių fizinių jėgų.

„Kai gyvūnai paauga, jėgos ant jų kaulų ir tarp ląstelių yra daug, daug didesnės; Ląstelės ir audiniai keičiasi, kad atlaikytų vadinamąsias alometrines mastelio jėgas “, – sako Gurtneris. Alometrinis mastelio keitimas yra būdas apibūdinti, kaip įvairios savybės keičiasi, dažnai drastiškai, pasikeitus kūno dydžiui.

Kai kuriems mažiems gyvūnams, pvz., zebražuvėms ir salamandrai, nereikia stiprių ryšių tarp ląstelių, kad jos galėtų susilieti viena su kita, tačiau kai gyvūnai užauga tokie dideli kaip drambliai ar dinozaurai, ryšiai tarp ląstelių turi būti daug stipresni. Be tokių stiprių ryšių net ir vidutinio dydžio gyvūnų, tokių kaip katės ar šunys, audiniai niekada nesilaikytų kartu ant gyvūnų skeleto, teigia mokslininkai. Tai būtų tarsi bandymas sukrauti pudingą ant pakabos.

„Visi gyvūnai, galintys atsinaujinti be randų, turi labai mažus kaulus, o jų audiniai yra beveik želatiniai“, – sako Gurtneris. „Mes svarstėme, ar šios alometrinės mastelio keitimo jėgos gali būti priežastis, dėl kurios zebrafish gali regeneruoti audinius, bet žmogus negali. Yra žinoma, kad alometrinės mastelio jėgos keičia kaulų dydį ir raumenų jėgą, tačiau niekas netyrė, kaip jos veikia audinių regeneraciją.

Norėdami ištirti šių jėgų vaidmenį randuose, mokslininkai sutrikdė jutiklius, kuriuos visos ląstelės turi aptikti mechaninius įtempius savo aplinkoje. Mokslininkai užblokavo molekulę, vadinamą židinio adhezijos kinaze, kuri yra labiausiai evoliuciškai konservuota šios jutimo sistemos sudedamoji dalis, ir stebėjo, kaip ji paveikė audinių gijimo procesą kiaulėse, kurių oda yra panašiausia į žmonių, per labai mažą pažeidimą ant anestezuotos odos.

„Mūsų nuostabai, tiesiog užblokavus šį vieną komponentą, nudegimai, dėl kurių paprastai atsiranda randai, užgijo esant visiškai normaliai odos architektūrai ir morfologijai, kaip ir salamandrai“, – sako Gurtneris.

Tada mokslininkai kultivavo žmogaus ląsteles, sukurtas imituoti žmogaus odą, ir tiksliai manipuliavo mechaniniais įtempiais, kad imituotų pokyčius, kurie būtų stebimi keičiantis kūno dydžiui.

„Mes nustatėme, kad blokuojant tuos pačius biologinius jutiklius, mechaniškai įtemptos žmogaus ląstelės sugrįžo į nepatirtą būseną, panašią į mažesnio dydžio gyvūno būseną“, – sako Kellen Chen, Gurtnerio laboratorijos doktorantė ir viena iš lyderių. autoriai ant popieriaus.

Šis atradimas turi didelių klinikinių pasekmių gydant žmonių ir gyvūnų nudegimus, ypač todėl, kad „nėra Maisto ir vaistų administracijos patvirtintų gydymo būdų, kurie sumažintų randų susidarymą“, – sako Gurtneris. „Sunkius sužalojimus ar nudegimus patyrę pacientai gali visą gyvenimą patirti skausmą ir deformaciją dėl randų. Galimybė išgydyti nudegimų sužalojimus regeneruojant, o ne randus, dramatiškai pakeistų šių pacientų gyvenimą.

Mokslininkai dabar atlieka klinikinius tyrimus, siekdami sumažinti nudegusių pacientų randus, arba taip pat naudoja metodus, aprašytus anksčiau paskelbtuose tyrimuose, kad sumažintų randus po nelaimingų atsitikimų ar operacijų. Jie taip pat tikisi, kad pažvelgus į tuos pačius mechanizmus, gali būti naudinga padėti kitiems organams, tokiems kaip plaučiai, kepenys ir širdis, išgyti be randų po traumų ar ligų.

Šaltinis: Stanfordo universitetas

Leave a Comment

Your email address will not be published.