A békák végtagjainak regenerálódását segítő eszköz
Amerikai kutatók olyan eszközt terveztek, amely a felnőtt afrikai vízi békák hátsó végtagjainak részleges regenerálódását indukálja a regeneratív szövet stimulálásával az amputáció helyén. Az eredmények a sejtstimuláló terápiák első lépését jelentik.
Amerikai tudósok csoportja létrehozott egy eszközt, amely részleges végtag-regenerációt indukálhat felnőtt afrikai vízi békákban (Xenopus laevis) azáltal, hogy stimulálja a regeneratív szövetet az amputáció helyén. Megállapításaik, amelyeket a Cell Reports november 6-án tett közzé, új modellt vezetnek be az "elektroceutikai" vagy a sejt stimuláló terápiák tesztelésére.
"Legjobb esetben a felnőtt békák vékony, porcos csonkot regenerálnak az amputált végtag helyett" - mondja Michael Levin vezető szerző, a Tufts Egyetem Allen Discovery Center fejlesztési biológusa. Eljárásunk olyan regeneratív választ váltott ki, amelyet a békák általában soha nem kaptak volna meg. Ennek eredményeként egy függelék/pótlás a nagyobb, strukturáltabb amputált végtaghoz, amely jobban használható - írja a Science Daily.
kísérlet
A tudósok 3D-ben kinyomtatták a szilícium-bioreaktorot, és megtöltötték hidrogéllel - a polimerek ragadós gömbjével. Hidratáló selyemfehérjékkel kötötték meg a hidrogélt, amelyek elősegítik a gyógyulást és a regenerációt, majd progeszteront adtak hozzá. A progeszteron leginkább a méh terhességre való felkészítésében játszott szerepéről ismert, de kimutatták, hogy a hormon elősegíti az idegek, a vér és a csontok helyreállítását is.
A kutatók a békákat három csoportba osztották: kísérleti, kontroll és látszólagos. A kísérleti és látszólagos csoportok számára az amputáció után azonnal a békákra varrták az eszközt. A kísérleti csoportban a bioreaktor progeszteront szabadított fel az amputációs helyen. Minden esetben 24 óra után eltávolították az eszközöket.
Amikor 9,5 hónap alatt különböző időpontokban elemezték a kísérleti csoport békáit, észrevették, hogy a bioreaktor a végtagok olyan mértékű regenerálódását váltotta ki, amely a többi csoportban nem volt megfigyelhető. Tipikus tüskeszerű szerkezet helyett a kezelés egy teljesen kialakult végtaghoz közelebb álló szerkezet kialakulását eredményezte, mint amit a normális regeneráció létrehozhat.
A regenerált végtagok fejlettebbek voltak
Levin és csapata molekuláris és szövettani elemzések segítségével alaposabban elemezte a regenerált struktúrákat. Látták, hogy a kontroll és látszólagos csoportokkal ellentétben a bioreaktorral kezelt békák regenerált végtagjai vastagabbak voltak, fejlettebb csontokkal, beidegződéssel és vaszkularizációval. A békák videofelvételeit elemezve azt is észrevették, hogy többet tudnak úszni, mint a többi csoporté. Az RNS elemzés kimutatta, hogy a bioreaktor megváltoztatta az amputációs helyen a sejtekben előforduló gén expresszióját. "Amit ezzel a megközelítéssel demonstrálunk, az az, hogy talán a regeneráció olyan folyamat, amely közelebb lesz lehetséges, mint gondoltuk" - mondja Celia Herrera-Rincon vezető szerző, a Tufts Egyetem neurológusa.