Dispozitivul care ajută la regenerarea membrelor la broaşte. Cum a „crescut“ organul amputat şi cum îi va putea asta ajuta în viitor pe oameni

Cercetătorii americani au proiectat un dispozitiv care poate induce regenerarea parţială a membrelor din spate ale broaştelor africane acvatice adulte prin stimularea ţesutului de regenerare la locul amputării. Descoperirile sunt un prim pas spre terapiile de stimulare a celulelor.

O echipă de oameni de ştiinţă americani a creat un dispozitiv care poate induce regenerarea parţială a membrelor la broaştele africane acvatice adulte (Xenopus laevis) prin stimularea ţesutului de regenerare la locul amputaţiei. Concluziile lor, care au apărut pe 6 noiembrie în revista Cell Reports, introduc un nou model pentru testarea „electroceuticalelor” sau a terapiilor de stimulare a celulelor.

„În cel mai bun caz, broaştele adulte îşi regenerează în loc de  membrul amputat un ciot subţire, cartilaginos”, spune autorul principal Michael Levin, biolog de dezvoltare la Allen Discovery Center de la Tufts University. Procedura noastră a indus un răspuns regenerativ pe care în mod normal broaştele nu l-ar fi avut niciodată. Astfel, a rezultat un apendice/un înlocuitor pentru membrul amputat mai mare, mai structurat, care poate fi utilizat mai bine, relatează Science Daily.

Experimentul

Oamenii de ştiinţă au imprimat bioreactorul din siliciu în 3D şi l-au umplut cu hidrogel – un glob lipicios de polimeri. Ei au legat hidrogelul cu proteine ​​de mătase hidratante care promovează vindecarea şi regenerarea, apoi au adăugat progesteron. Progesteronul este cel mai bine cunoscut pentru rolul său în pregătirea uterului pentru sarcină, dar hormonul a fost, de asemenea, demonstrat că favorizează reparaţia nervilor, a sângelui şi a ţesutului osos.

Cercetătorii au împărţit broaştele în trei grupe: experimentale, de control şi aparent. Pentru grupurile experimental şi aparent, au suturat dispozitivul pe broaşte imediat după amputare. În grupul experimental, bioreactorul a eliberat progesteronul pe locul amputaţiei. În toate cazurile, au eliminat dispozitivele după 24 de ore.

Când au analizat broaştele grupului experimental la momente diferite de timp de peste 9,5 luni, au observat că bioreactorul părea că a declanşat un grad de regenerare a membrelor care nu a fost observat în celelalte grupuri. În loc de o structură tipică tip ţepuşă, tratamentul  a dus la formarea unei structuri mai apropiate de un membru complet format decât ar putea crea regenerarea normală.

Membrele regenerate au fost mai dezvoltate

Levin şi echipa sa au analizat mai atent structurile regenerate utilizând analize moleculare şi histologice. Ei au văzut că, spre deosebire de grupurile de control şi cel aparent, membrele regenerate ale broaştelor tratate cu bioreactor au fost mai groase, cu oase mai dezvoltate, inervaţie şi vascularizare. Analizând înregistrările video ale broaştelor, ei au observat, de asemenea, că pot înota mai mult decât cele din celelalte grupuri. Analiza ARN a arătat că bioreactorul a modificat expresia genei care apare în celulele de pe locul amputaţiei. „Ceea ce demonstrăm prin această abordare este că poate regenerarea este un proces care va fi posibil mai aproape decât credeam noi”, spune autorul  principal, Celia Herrera-Rincon, neurolog la Universitatea Tufts.

Citeşte şi

Cum poţi să previi obezitatea fără a-ţi schimba major dieta. Descoperirile făcute de cercetători în legătură cu postul

Legătura între dietă şi cancer: rolul aminoacizilor în „înfometarea“ tumorilor