A hidra képes módosítani a genetikai programját a regenerációhoz

A nagyjából 1 centiméteres hidra idegsejtjei zölden fluoreszkálnak a speciális festés miatt

A regeneráció bajnoka, a csalánozók közé tartozó, polipszerű édesvízi hidra testének bármely darabkájából képes regenerálni az egész testét. Még akkor is életben marad, ha az összes idegsejtje eltűnik. Svájci kutatók most megfejtették e kivételes képesség hátterét. Az állat bizonyos sejtjei úgy módosítják genetikai programjukat, hogy átveszik a hiányzó idegsejtek funkcióját. A felfedezésnek nagy jelentősége lehet a neurodegeneratív betegségek, például az Alzheimer-kór gyógyításában.

Az édesvízi hidra (Hydra sp.) rendkívül regenerációs képességét a svájci természetbúvár, Abraham Trembley fedezte fel, több mint 250 éve.

Még akkor is képes regenerálódni, ha az összes idegsejtje eltűnt.

Hydra Forrás: en.wikipedia.org/wiki/Hydra_viridissima

Szinte hihetetlen regeneráció

A Genfi Egyetem (UNIGE) kutatói most megtalálták ennek magyarázatát. A kis polip epiteliális (külső, hámszövetet alkotó) sejtjei úgy módosítják a genetikai programjukat, hogy egy sor gént túlműködésre késztetnek, többek közt azokat is, amelyek a különféle idegi működésekben játszanak szerepet. Az eredményekről a Philosophical Transactions of the Royal Society folyóiratban számoltak be, amely a világ legelőször (1665-ben) megjelent tudományos folyóirata.

Brigitte Galliot és csoportja a hidra őssejtműködését és sejtes plaszticitását vizsgálta.

„Az állat idegrendszere szabályozza az összehúzódásokat, a táplálkozási viselkedést, a mozgást vagy úszást” – mondta Galliot. „Amennyiben az ennek megújításáért felelős őssejtek kimerülnek, a Hydra még mindig képes fejlődni, még akkor is, ha az összes idegsejtje eltűnik. Azt akartuk megérteni, hogy lehetséges ez.”

A kutatók észrevették, hogy ha az állat idegsejtjei eltűnnek, akkor a Hydra hámszövetét alkotó epiteliális sejtekben 25 gén kezd el a normálisnál erősebben működni. E gének közül egyesek a különféle idegi funkciókban – például az idegsejtképződésben és idegi átvitelben – játszanak szerepet.

A nagyjából 1 centiméteres hidra idegsejtjei zölden fluoreszkálnak a speciális festés miatt Forrás: Brigitte Galliot

Természetes génmódosítás

„Az epiteliális sejtek nem rendelkeznek jellegzetes idegi funkciókkal. Ha azonban a hidra elveszti az idegsejtképződés lehetőségét, akkor ez arra készteti az epiteliális sejteket, hogy módosítsák saját genetikai programjukat, ami azt jelzi, hogy felkészültek arra, hogy átvegyék az idegi funkciók egy részét” – magyarázta Wanda Buzgariu, a cikk egyik szerzője.

„Ezek a »természetes úton« génmódosított epiteliális sejtek azután valószínűleg megnövelik az érzékenységüket, és válaszolnak a környezeti jelekre, ily módon részben kompenzálják az idegrendszer hiányát” – tette hozzá Buzgariu. Az új funkciók és a genetikai program módosításnak részleteit a további kutatásoknak kell tisztázniuk.

Hydra Forrás: en.wikipedia.org/wiki/Hydra_viridissima

Új esély a neurodegeneratív betegségekben szenvedőknek

A sejtek plaszticitásának vizsgálata a hidránál jelentős lehet a neurodegeneratív betegségek (Parkinson-kór, Alzheimer-kór, szklerózis multiplex) természetének jobb megértéséhez és talán a gyógyításához is. Ugyanis a hidrában felfedezett néhány gén jelentős szerepet játszik a sejtek újraprogramozásában, illetve az idegsejtképződésben az emlősöknél is. Ezért felmerül a lehetőség, hogy a neuronok degenerációja esetén talán az emlősökben is részben helyre lehet állítani ezek funkcióját más sejttípusok módosításával.