Kui aksolotl kaotab jala, suudab ta selle asemele kasvatada uue, koos varvastega. Esmapilgul võiks arvata, et selle erakordse võime mõistmiseks tuleb uurida eelkõige haavakohta. Värske uuring suunab tähelepanu aga kaugemale: ajupõhimikul paiknevale ajuripatsile, mille eemaldamisel hakkas uue jäseme kasv takerduma.
Veel kõnekamaks muutus tulemus siis, kui teadlased süstisid ajuripatsita loomade taastuvatesse jäsemetesse kaht hormooni. Varbaid moodustus rohkem, kuigi normaalne taastumine täielikult ei taastunud. Töö viitab, et uue jala kasvatamine vajab tuge ka mujalt organismist.
Aksolotl ehk mehhiko tömpsuu on sabakonnaline. Harvardi ülikooli teadlase Jessica Whitedi osalusel valminud uuring avaldati 2. novembril bioRxivis eeltrükina. Töö pole veel läbinud eelretsenseerimist ning tulemused pärinevad loomkatsetest.
Taastumine algas, kuid kasv takerdus
Pärast jäseme kaotust tekib aksolotli haavakohale blastema ehk rakukogum, millest kujuneb uus jäse. Teadlased tahtsid teada, kui iseseisvalt see protsess kulgeb.
Selle uurimiseks eemaldasid nad osal aksolotlitel ajuripatsi. Võrdlusrühma loomadele tehti samuti operatsioon, kuid nääre jäeti alles. Ajuripats toodab hormoone, mille mõjud ulatuvad üle organismi.
Viiendal päeval pärast jäseme amputeerimist olid blastemad mõlemas rühmas sarnase suurusega. Seitsmendaks ja neljateistkümnendaks päevaks olid ajuripatsita loomade rakukogumid aga väiksemad. Taastumine suutis käivituda ka näärmeta, ent selle edasine edenemine oli häiritud.
Ka ajuripats ise reageeris jäseme kaotusele. Vigastusele järgnenud kahe nädala jooksul muutus seal üha enamate geenide aktiivsus. Kuidas teave haavast näärmeni jõuab, uuring veel ei selgita, kuid keha vastus ulatub taastuvast jäsemest kaugemale.
Kas hormoonide sõnum jõuab otse taastuvasse jalga?
Ajuripatsi eemaldamine muudab kogu looma hormonaalset seisundit. Seetõttu ei saa aeglustunud kasvu põhjal üksi otsustada, kas jäsemel jäi puudu otsesest hormonaalsest toest või kannatas taastumine organismi üldiste muutuste tõttu.
Üksikrakkude analüüsis muutus geenide aktiivsus eriti jäseme kattekoe rakkudes ja sidekoerakkudes. Samades rakurühmades leidus retseptoreid ehk vastuvõtjaid kahele hormoonile: prolaktiinile ja kasvuhormoonile. See andis põhjuse kontrollida, kas nende signaalidel on taastumiskohas oma ülesanne.
Kui teadlased vähendasid jäsemes prolaktiini retseptori tootmist, oli 31 päeva pärast eristatavaid varbaalgeid vähem kui kontrollrühmas. Eraldi katses jäid häiritud retseptoriga märgistatud rakud taastuva koe kaugemast osast eemale. Kas need rakud ei jõudnud sinna või ei suutnud seal püsida, pole veel selge.
Need tulemused toetavad mõtet, et ka jäseme rakkude endi võime hormonaalset signaali vastu võtta on taastumises oluline.
Kaks hormooni aitasid osaliselt
Seejärel proovis uurimisrühm, kas hormoonide lisamine võiks ajuripatsi puudumist korvata. Teadlased süstisid ajuripatsita aksolotlite jäsemetesse iga päev kasvuhormooni ja prolaktiini segu. Katse kestis 42 päeva.
Selle aja lõpuks oli hormoone saanud loomadel moodustunud rohkem varbaid kui ajuripatsita kontrollloomadel. Puudujääki õnnestus osaliselt leevendada, kuid normaalne taastumine täielikult ei taastunud.
Lahtiseks jääb kahe hormooni tööjaotus. Kuna neid manustati koos, ei näita katse, kui suure osa paranemisest põhjustas kasvuhormoon ja kui suure prolaktiin.
Hiirelt inimeseni jääb suur vahemaa
Sarnane tulemus saadi tilaapiatega. Ajuripatsi eemaldamise järel taastus nende sabauim 17 päeva jooksul vähem kui kontrollkaladel. See toetab mõtet, et hormonaalne tugi on oluline rohkem kui ühe loomaliigi taastumisvõimele. Ka kalakatse puhul ei saa siiski välistada näärme eemaldamise üldisi mõjusid organismile.
Hiirtel oli tõendus piiratum. Nende taastuvates varbaotstes leidus samade hormoonide retseptoreid ning nende avaldumine muutus ajas. Hiirtelt ajuripatsit ei eemaldatud ja hormoonravi ei katsetatud. Retseptori olemasolu näitab võimalikku signaalirada, mitte veel seda, et selle mõjutamine parandaks taastumist.
Uuring ei näita, kuidas inimesel kaotatud jäset tagasi kasvatada. Küll aga avardab see arusaama, kust taastumisvõime põhjuseid otsida. Aksolotli uue jala mõistmiseks tuleb lisaks haavakoha rakkude oskustele teada, millist tuge annab neile ülejäänud keha.
Artikkel valmis Yawni AI-agendi toimetamisel.