https://bodybydarwin.com
Slider Image

Die Geheimnisse der Geckoschwänze könnten dazu beitragen, Verletzungen der menschlichen Wirbelsäule zu heilen

2020

Menschen neigen dazu, sich selbst als die überlegene Spezies zu betrachten. Aber die Art und Weise, wie wir unseren Körper heilen, ist äußerst grundlegend: Wir können (normalerweise) unsere Knochen ziemlich gut heilen, aber wenn wir ein Glied verlieren oder unser Rückenmark beschädigen, stecken wir ziemlich fest. Geckos sind in dieser Arena weit überlegen. Wenn sie ihre Schwänze verlieren, bauen sie einfach neue an. Keine große Sache. Jetzt haben die Forscher ein besseres Verständnis dafür, welche Zellen diesen Regenerationsprozess ermöglichen. Sie glauben, diese Informationen könnten uns helfen, bessere Wege für Menschen zu finden, sich selbst zu heilen.

Geckos sind nicht allein in ihrer Fähigkeit, sich zu regenerieren. Zebrafische können verlorene Teile ihres Herzens und ihrer Wirbelsäulen vollständig nachwachsen lassen, und Salamander können jedes verlorene Glied oder Stück Körperorgan ersetzen.

„Für viele Wissenschaftler sind dies die ultimativen Formen der Regeneration von Arten“, sagt Matthew Vickaryous, Entwicklungsbiologe an der University of Guelph in Kanada.

Aber etwas an dem Leopardengecko hat Vickaryous angezogen. Erstens stecken sie einen Großteil ihres Rückenmarks in den Schwänzen. Zweitens, wenn diese Geckos auf ein Raubtier stoßen, lösen sich die Eidechsen von selbst, ohne viel Aufwand, und machen es unglaublich einfach, sie zu studieren. "Wir können ihnen nur eine feste Prise auf den Schwanz geben und es fällt im Grunde", sagt er. Viele andere Arten, die sich regenerieren, zögern, ihre Gliedmaßen abzugeben, was es schwierig macht, ihre Fähigkeiten so reibungslos zu erlernen.

Sobald sie ihre Geschichten verloren haben, kann diese Spezies sie in nur einem Monat nachwachsen lassen. Das geht ziemlich schnell, wenn man bedenkt, dass wir Menschen mehr als ein Jahrzehnt brauchen, um unsere Erwachsenengröße zu erreichen.

Basierend auf früheren Forschungen an anderen Arten, die die Gliedmaßen regenerieren, gingen die Wissenschaftler davon aus, dass einige Arten von Stammzellen beteiligt sein müssen. Stammzellen sind im Wesentlichen leere Schiefer, die sich je nach Bedarf zu einer Vielzahl unterschiedlicher Zelltypen entwickeln können - wie Haut-, Muskel- oder Herzzellen.

Vickaryous 'Team untersuchte dieses Phänomen, indem es buchstäblich ein paar Schwänze von Geckos einklemmte und beobachtete, was auf Zellebene passierte. Sie fanden heraus, dass, sobald sich der Schwanz löst, eine bestimmte Gruppe von Stammzellen, die als radiale Gliazellen bekannt sind, in Aktion tritt. Sie vermehren sich und erzeugen eine Vielzahl von Proteinen, die auf die Verletzung reagieren. Dieser Prozess führt innerhalb eines Monats zu einem vollständig regenerierten Schwanz. Vickaryous und sein Team haben ihre Arbeit kürzlich im Journal of Comparative Neurology veröffentlicht .

Am faszinierendsten war, dass sich beim Ablösen des Schwanzes schnell ein Blutgerinnsel bildet, das die Verletzung einschließt. Wenn das Team ein Stück Haut an den Bereich anbrachte, während sich das Gerinnsel bildete, konnte sich der Schwanz nicht regenerieren. Sie sagen, dies deutet darauf hin, dass die offene Wunde selbst das Signal aussendet, dass etwas ersetzt werden muss. Wenn Sie diese Wunde abdecken, werden diese Signale gestoppt - genau wie der Regenerationsprozess.

Wenn wir Menschen eine Verletzung unseres Rückenmarks bekommen, bilden wir im Wesentlichen Narbengewebe. Narbengewebe ist eine geringere, grundlegendere Form der Haut. Dies hilft, Entzündungen zu minimieren. Aber Vickaryous sagt, dies könnte uns daran hindern, Rückenmarksgewebe zu regenerieren. Geckos bilden diese Narbe nicht - sie erzeugen keine Entzündung wie Menschen -, aber sie sind in Ordnung. „Wir glauben, dass das Fehlen einer Narbe ein großes Merkmal ist, das es ihnen ermöglicht, wieder zu wachsen, sagt er.

Warum bilden wir Narbengewebe statt neuer Zellen? Das ist die große Frage. Die Art der Stammzellen, die für die Regeneration verantwortlich sind - radiale Gliazellen - sind im Gehirn und im Rückenmark sehr häufig, wenn sich menschliche Feten entwickeln. Sobald wir jedoch vollständig entwickelt sind, verschwinden die meisten dieser Zellen. Vickaryous glaubt, dass dies ein Hauptgrund dafür sein könnte, dass wir unser Rückenmark nicht regenerieren können - wir vermissen die dafür vorgesehenen Zellen.

Die Frage, die Vickaryous und andere Forscher beantworten möchten, ist, ob die Wiedereinführung dieser radialen Glia-Stammzellen in einen verletzten Bereich die Bildung von Narbengewebe verhindern und damit die Regeneration fördern könnte. Die Idee ist nicht so hoch. Ein Gecko ist in der Lage, während einer 10-jährigen Lebensdauer die Schwänze kontinuierlich nachwachsen zu lassen, indem er nur diese Stammzellen aktiviert. Das nächste Ziel der Forscher ist es herauszufinden, wie die Geckos andere Bereiche ihres Körpers, einschließlich der Gehirnzellen, regenerieren, um besser zu verstehen, wie diese radialen Gliazellen in verschiedenen Situationen funktionieren.

Man kann mit Sicherheit sagen, dass der Mensch die Gliedmaßen nicht bald regenerieren wird. Wenn wir jedoch wissen, wie gut der Gecko die Wirbelsäule repariert, könnten wir uns zumindest in die richtige Richtung bewegen.

Ein Evolutionsbiologe setzt sich mit den absurden Körpern von Superhelden auseinander

Ein Evolutionsbiologe setzt sich mit den absurden Körpern von Superhelden auseinander

Welches Tier hat die verrückteste Tarnung?

Welches Tier hat die verrückteste Tarnung?

Tollwütige Tiere schäumen nicht immer im Maul - stattdessen sollten Sie auf Folgendes achten

Tollwütige Tiere schäumen nicht immer im Maul - stattdessen sollten Sie auf Folgendes achten