Otkriće dvojekih crva: Kako bioelektričnost oblikuje regeneraciju
Otkriće znanstvenika sa Sveučilišta Tufts u Medfordu, Massachusetts, bacilo je novo svjetlo na nevjerojatne sposobnosti planarskih crva. Ove fascinantne kretnje, poznate po svojoj sposobnosti regeneracije izgubljenih dijelova tijela, sada su iznenadile znanstvenike kada su razvili crva s dva čeona dijela – jedan na svakom kraju. Kako su to uspjeli? Promjenom bioelektrične arhitekture unutar tih jedinstvenih organizama.
Što je planarian i zašto je poseban?
Planarians su vrsta ravnih crva koja posjeduje izvanredne sposobnosti regeneracije. Kad se ovi crvi prerežu, bilo uzdužno ili poprijeko, obnavljaju se kao dva odvojena jedinka. Ova sposobnost nije uobičajena; mnoge vrste, uključujući guštere i sunđerice, dijele ovu osobinu, a neki od njih čak imaju i “memoriju” za izgubljene udove, što im omogućuje da regeneriraju dijelove tijela kada su uklonjeni.
Utjecaj bioelektričnosti na regeneraciju
Prema najnovijem istraživanju, znanstvenici su otkrili da promjena električne struje unutar stanica planaria može rezultirati rastom glave ili repa kako bi zamijenili izgubljeni dio. Umjesto da su stem ćelije ključne za regeneraciju, čini se da bi bioelektrični obrasci igraju ključnu ulogu u određivanju što će planari postati nakon regeneracije.
Kako je provedeno istraživanje?
U svom istraživanju objavljenom u Biophysical Journal, Michael Levin i njegov tim koristili su kemijski spoj oktanol kako bi blokirali kanale kroz koje električni signali prolaze unutar crva. Nakon što su podijelili crve, 25% njih regeneriralo se u dvojeke oblike, dok se 72% vratilo u normalno stanje (preostalih 3% nisu se pravilno obnovili).
Ponovljeni eksperiment i rezultati
Nakon regeneracije, znanstvenici su ponovili postupak amputacije bez dodatnog liječenja. Otkrili su da su se dvojeki oblici ponovno pojavili u 25% slučajeva. Čak su i crvi za koje se pretpostavljalo da nisu bili pogođeni tretmanom regenerirali pogrešan dio tijela oko 25% vremena. Ovi rezultati sugeriraju da je došlo do promjene u “memoriji obrasca” crva, iako je to bilo očito samo tijekom regeneracije.
Zaključak: Važnost bioelektričnosti u regeneraciji
Znanstvenici su zaključili da su crvi zadržali “morfološke tragove memorije” kodirane u svojim bioelektričnim obrascima, koje su trajno promijenili tretmanom. Levin je istaknuo da bioelektričnost može trajno prevladati osnovni oblik tijela koji odražava genom te da se ciljana regenerativna morfologija može urediti kako bi se odstupilo od trenutne anatomske strukture.
Ova istraživanja donose nadhope u razumijevanju regenerativnih mehanizama, što može dovesti do novih spoznaja o evoluciji oblika i razvoju regenerativnih terapija. U budućnosti bismo mogli očekivati značajne pomake u medicini zahvaljujući istraživanju bioelektričnosti i njezine uloge u obnavljanju anatomskih struktura.
