Kunnen Mensen Ooit Een Ledemaat Regenereren?

{h1}

Als je de poot van een salamander afsnijdt, groeit deze terug. Mensen kunnen het echter niet verwerken. De redenen zijn verre van eenvoudig en tot op zekere hoogte nog steeds een beetje een mysterie.

Als je de poot van een salamander afsnijdt, groeit deze terug. Mensen kunnen het echter niet verwerken. De redenen zijn verre van eenvoudig en tot op zekere hoogte nog steeds een beetje een mysterie.

"We regenereren eigenlijk heel goed, bijvoorbeeld onze epidermis", vertelde David Gardiner, hoogleraar ontwikkelings- en celbiologie aan de universiteit van Californië, Irvine, aan WordsSideKick.com, verwijzend naar de bovenste laag van de huid. "Onze voering in de darm, we kunnen stukjes en beetjes regenereren, maar we regenereren deze complexere structuren niet."

Gardiner heeft decennialange regeneratie van salamander bestudeerd, op zoek naar het onderliggende mechanisme van de superkracht. Menselijke regeneratie, zei hij, is waarschijnlijk nog steeds in de toekomst, maar niet te ver weg - het is mogelijk dat een van zijn huidige afgestudeerde studenten of postdoctorale onderzoekers het zal kraken, en ledemaatregeneratie een onderdeel zal zijn van de medische toolkit. [11 lichaamsdelen in het lab gegroeid]

Dat komt omdat, in theorie, hergroei van een menselijk ledemaat mogelijk moet zijn. In de huid bijvoorbeeld, als de sneden niet diep zijn, zal er geen littekenvorming zijn als gevolg van het genezingsproces dat huidcellen regenereert. Het is ook mogelijk voor mensen om de uiterste toppen van de vingers te regenereren als de cellen onder de vingernagels nog intact zijn. Bones zullen aan elkaar worden gebreid als je weer bij de stukken komt, bijvoorbeeld met een schroef of een cast. Menselijke levers kunnen ook groeien om de ruimte te vullen en een deel van de structuur die is beschadigd te herbouwen.

Een hele ledemaat laten groeien

Maar ledemaatregeneratie (van de soort die salamanders doen) is meer dan alleen het vervangen van weefsel. Om een ​​ledemaat te regenereren, heb je bot, spieren, bloedvaten en zenuwen nodig. Er zijn volwassen stamcellen, een soort ongedifferentieerde cellen die gespecialiseerd kunnen worden, die spieren regenereren, maar die niet lijken te activeren. "Je kunt bloedvaten en zelfs zenuwen regenereren," zei Gardiner. "Maar de hele arm kan niet [teruggroeien]."

Stéphane Roy, directeur van het laboratorium voor weefselregeneratie bij gewervelde dieren aan de universiteit van Montreal, merkte op dat huid, lever en botten niet regenereren in dezelfde zin als salamanders het doen.

"Mensen kunnen alleen de oppervlakkige huidlaag vervangen (wat in feite een continu proces is dat wordt aangeduid als homeostase)," zei hij in een e-mail. "Het meeste stof in een huis is dode huidcellen die we verloren."

"Lever is ook heel anders dan ledematenregeneratie in salamanders," zei Roy. "Leverregeneratie is echt compenserende hyperplasie, wat betekent dat wat overblijft in omvang zal groeien om te compenseren voor wat verloren is." Dus het leverweefsel dat er is, zal groter worden, maar als de volledige lever verloren zou gaan, zou het niet kunnen regenereren.

"Wat verloren is gegaan, zal niet opnieuw groeien, en daarom kun je de lever niet opnieuw amputeren, in tegenstelling tot ledematen in een salamander, die meerdere keren kunnen worden geamputeerd en elke keer dat een nieuwe ledemaat zal regenereren." [11 verrassende feiten over het skelet]

Mensen hebben het vermogen om te regenereren

Gardiner zei echter dat mensen volledige orgaansystemen in de baarmoeder bouwen; van slechts enkele genetische informatie ontwikkelt een menselijk embryo zich in negen maanden tot een volledig persoon. Er is dus een beperkt vermogen om dingen opnieuw te laten groeien, en dat is evolutionair zinvol - mensen moeten kunnen genezen, zei hij.

Bovendien is de onderliggende genetische machinerie in een mens en een salamander niet zo verschillend, hoewel onze laatste gemeenschappelijke voorouder uiteenliep tijdens de Devoon periode, ongeveer 360 miljoen jaar geleden. "Er zijn geen speciale genen voor regeneratie," zei Gardiner. "Er zijn deze stappen die ze doorlopen en ten minste een van die stappen werkt niet bij mensen."

Om een ​​ledemaat te laten groeien, moeten de cellen weten waar ze zich bevinden - bevinden ze zich bij het uiterste uiteinde van een ledemaat bij de vingers, of bevinden ze zich aan het ellebooggewricht? - en ze moeten de juiste structuren in de juiste volgorde bouwen. Salamanders hebben bepaalde genen die "uitgeschakeld" zijn bij mensen, zei Gardiner. Misschien maken die genen regeneratie mogelijk, of helpen ze op zijn minst het proces te beheersen. Iets in het evolutionaire verleden van de mens is geselecteerd tegen het uitdrukken van die genen zoals salamanders dat doen. Niemand weet wat dat iets was, zei hij.

In 2013 heeft een Australische wetenschapper, James Godwin, aan de Monash University misschien een deel van dat mysterie opgelost. Hij ontdekte dat cellen, macrofagen genaamd, de opbouw van littekenweefsel in salamanders lijken te voorkomen. Macrofagen bestaan ​​in andere dieren, inclusief mensen, en maken deel uit van het immuunsysteem. Hun functie is om infecties te stoppen en een ontsteking te veroorzaken, wat het signaal is naar de rest van het lichaam dat reparatie nodig is. Salamanders zonder macrofagen konden hun ledematen niet regenereren en vormden in plaats daarvan littekens.

Gardiner zei dat Godwin's werk een stap was in het begrijpen van de regeneratie van ledematen. Gewoonlijk ontwikkelen salamanders helemaal geen littekenweefsel. Wanneer een mens een spier scheurt of een diep genoeg snee krijgt, beschadigend bindweefsel, vormt zich littekenweefsel. Dit littekenweefsel biedt niet dezelfde functionaliteit als het originele spul.

"Als ik een salamander zou kunnen krijgen om te litteken, zou dat echt iets zijn," zei Gardiner, omdat dat licht zou werpen op het mechanisme waardoor mensen niet in staat zijn om een ​​ledemaat of orgaan opnieuw te laten groeien. Dus macrofagen kunnen deel uitmaken van het verhaal, maar niet alles.

Regeneratie van neotonie en ledematen

Het vermogen om "jong te blijven" kan een nieuw inzicht in het mysterie van ledematenregeneratie toevoegen. Mexicaanse salamanders, axolotls genoemd, of Ambystoma mexicanum, zijn neoteen, wat betekent dat ze jeugdige kenmerken behouden in de volwassenheid. Dit is de reden waarom axolotls kieuwen behouden tijdens het rijpen, terwijl andere salamander-soorten dat niet doen.

Mensen hebben ook neoteny, wat is de reden waarom volwassenen meer op onze baby lijken dan op andere primaten het geval is, en waarom we er langer over doen om volwassen te worden dan bijvoorbeeld chimpansees. Er is misschien een verband met neoteny en regeneratie. Gardiner merkt op dat jongere mensen beter in staat lijken te genezen dan oudere.

Bovendien ontdekten onderzoekers van de Harvard Medical School dat een gen genaamd Lin28a, dat actief is in onvolgroeide dieren (en mensen), maar met rijpheid wordt afgesloten, een handje heeft bij het mogelijk maken van muizen om weefsel te regenereren - of ten minste de uiteinden van hun tenen en oren. Zodra de dieren meer dan 5 weken oud waren, waren ze niet in staat om die delen opnieuw te laten groeien, zelfs wanneer de Lin28a-functie werd gestimuleerd. Lin28a maakt deel uit van het controlesysteem van het dier voor metabolisme - wanneer gestimuleerd, kan het een dier meer energie laten genereren, alsof het jonger is.

Maar de exacte aard van de verbinding is nog niet bekend. Terwijl alle salamanders ledematen kunnen regenereren, zijn alleen axolotls neoteen, merkte Roy op.

Salamanders, vooral axolotls, kunnen stamcellen rekruteren om te beginnen met het hergroeien van ledematen, en de soorten cellen die reageren op een wondplaats lijken ook verband te houden met of ledematen weer kunnen groeien. Gardiner slaagde er in salamanders extra ledematen te laten krijgen door de groei van zenuwcellen op een wondplaats te stimuleren.

"Het kan te maken hebben met een sterke immuunrespons, of de specifieke afgifte van enkele groeifactoren, of een combinatie van beide. Het zou deels een kwestie van biofysica kunnen zijn: Salamander ledematen zijn veel kleiner dan mensen, maar kikkers kunnen hun regeneratie niet herstellen ledematen, dus het is misschien niet alleen een kwestie van grootte, "zei Roy.

Dit mysterie blijft één - althans voorlopig.

Oorspronkelijk artikel over WordsSideKick.com.


Video Supplement: 10 Dieren met Superkrachten!.




Onderzoek


Wat Gebeurt Er Als Je Hondenvoer Eet?
Wat Gebeurt Er Als Je Hondenvoer Eet?

Water Drijft Op Olie En Tart De Conventionele Wijsheid
Water Drijft Op Olie En Tart De Conventionele Wijsheid

Science Nieuws


Hoe Opblaasbaar Ruimtevaartuig Zal Werken
Hoe Opblaasbaar Ruimtevaartuig Zal Werken

Hoe Weet U Of Uw Snee Vleesetende Bacteriën Heeft?
Hoe Weet U Of Uw Snee Vleesetende Bacteriën Heeft?

De Oudste Kleur Van De Aarde Gaat Terug Tot Meer Dan 1 Miljard Jaar
De Oudste Kleur Van De Aarde Gaat Terug Tot Meer Dan 1 Miljard Jaar

Wat Is De Neurochemie Van Geluk?
Wat Is De Neurochemie Van Geluk?

Word Een Tech-Savvy Programmering Whizz Met Deze Raspberry Pi Kit (Gesponsord)
Word Een Tech-Savvy Programmering Whizz Met Deze Raspberry Pi Kit (Gesponsord)


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com