Een groep Amerikaanse onderzoekers onder leiding van Michael Levin, een bioloog aan het Allen Research Center van Tufts University, vond een apparaat uit waarmee ze nieuwe ledematen konden laten groeien in een experimentele kikker.
Veel vissoorten, amfibieën en ook lagere organismen kunnen zich regenereren. Nu is er hoop dat dit vermogen bij zoogdieren kan worden gewekt.
De wetenschappers 3D printten een klein siliconen apparaatje dat ze vulden met het hormoon progesteron en zijdeproteïne om de wond te hydrateren. Progesteron is een geslachtshormoon, waarvan de belangrijkste functie is om het vrouwelijk lichaam voor te bereiden op de bevalling. Het controleert ook de elektrische mechanismen van cellen, verbetert de immuniteit en is betrokken bij het herstel van lichaamsweefsels. Zijde-eiwit is een eiwit dat voorkomt in zijdevezels en bekend staat om zijn helende eigenschappen. Het is te vinden in verschillende cosmetische producten.
Als testmateriaal kozen wetenschappers kikkers met gladde klauwen (Xenopus Iaevis) vanwege hun zwakke regeneratieve vermogen. In plaats van de verloren ledemaat bij deze soort amfibieën, wordt meestal een klein kraakbeenachtig proces gevormd.
De kikkers die aan het experiment deelnamen, werden in verschillende groepen verdeeld - twee experimentele en één controle. De achterpoten werden verwijderd. Proefpersonen uit de eerste groep werden geïnjecteerd met miniatuur siliconen apparaatjes gevuld met zijdeproteïne en progesteron in de wonden op de amputatieplaatsen, de tweede groep kreeg apparaten zonder progesteron. De derde groep proefpersonen werd onbehandeld gelaten vanwege de zuiverheid van het experiment. De apparaten werden twee dagen later verwijderd.
Daarna werd het proces van weefselherstel negen maanden gevolgd. De gepubliceerde studie meldt dat de eerste groep takken ledematen heeft die lijken op kikkerbilletjes zonder poten. In de tweede groep groeiden iets kleinere ledematen. Ten slotte ontwikkelde de controlegroep een heel klein proces op de plaats van amputatie. Het bleek dat de hergroeide ledematen van de eerste groep volledig functioneel zijn en dieren helpen bij het zwemmen.
Genanalyse toonde een toename van oxidatieve reacties, verhoogde productie van serotonine en leukocyten. Tegelijkertijd namen de immuunresponsen die verantwoordelijk zijn voor de vorming van littekenweefsel af. Hieruit concludeerden wetenschappers dat progesteron de reactie van het lichaam op letsel verandert. Het schakelt het proces van littekenvorming van wonden uit en schakelt het proces van regeneratie in.
De functies van progesteron zijn nog niet voldoende onderzocht. Een lid van het onderzoeksteam van Michael Levin, Celia Herrera-Rincon, meldt dat onlangs een mechanisme is ontdekt voor de betrokkenheid van progesteron in de hersenen.
Promotie video:
Michael Levine sprak over het begin van een nieuwe reeks experimenten met nieuwe combinaties van biologische materialen. De eerste resultaten zijn al behaald, waardoor we hopen dat het binnenkort mogelijk zal zijn om volwaardige ledematen bij de proefpersonen te herstellen.
De sleutel tot het creëren van levend weefsel ligt in de combinatie van hormonen - de hulpmiddelen waarmee het lichaam een embryo ontwikkelt. Wetenschappers hopen dat het met behulp van de technologie die ze hebben gemaakt, binnenkort mogelijk zal zijn om de weefsels van het menselijk lichaam te regenereren.
