Dadurch, dass sie dem Geheimnis auf die Spur kommen, wie Eidechsen ihren Schwanz regenerieren, könnte es Forschern gelingen, Wege zu entwickeln, um die Regeneration menschlicher Gliedmaßen zu stimulieren. Jetzt ist ein Team von Wissenschaftlern der Arizona State University (ASU) der Auflösung des Rätsels ein Stück näher gekommen. Die Wissenschaftler haben das Rezept für die Regeneration von Eidechsenschwänzen entdeckt, das sich darauf herunterbrechen lassen könnte, genetische Zutaten in genau der richtigen Mischung und Menge zu verwenden.
Credit: Joel Robertson
Ein interdisziplinäres Team von Wissenschaftlern verwendete molekulare Methoden und Computeranalyse-Werkzeuge der nächsten Generation, um die Gene, die bei der Schwanzregeneration angeschaltet sind zu untersuchen. Das Team widmete sich der Erforschung des sich regenerierenden Schwanzes bei der grünen Anoliseidechse (Anolis carolinensis), die, wenn sie von einem Räuber erbeutet wird, ihren Schwanz abwirft und wieder nachwachsen lassen kann.
Die Ergebnisse werden heute (23.08.2014) im Journal PLOS ONE veröffentlicht.
"Grundsätzlich teilen sich Eidechsen und Menschen den gleichen genetischen Werkzeugkoffer", sagte der Hauptautor Kenro Kusumi, Professor an der School of Life Sciences der ASU und stellvertretender Dekan am College of Liberal Arts and Science. "Eidechsen sind die nächsten Verwandten des Menschen, die ganze Gliedmaßen regenerieren können. Wir haben entdeckt, dass sie mindestens 326 Gene im sich regenerierenden Schwanz anschalten, inklusive Genen, die an der Embryonalentwicklung beteiligt sind und solchen, die auf hormonelle Signale und Wundheilung reagieren."
Andere Tiere wie Salamander, Frosch-Kaulquappen und Fische können ebenfalls ihre Schwänze regenerieren, wobei Wachstum zumeist an der Spitze stattfindet. Während der Regeneration schalten sie allesamt Gene auf dem sogenannten 'Wnt-Pfad' an, ein Prozess, der unerlässlich für die Kontrolle von Stammzellen in vielen Organen, wie z.B. dem Gehirn, Haarfollikeln und Blutgefäßen ist. Eidechsen verfügen jedoch über ein einzigartiges Muster der Neubildung von Gewebe, das sich im gesamten Schwanz verteilt.
"Regeneration findet nicht augenblicklich statt", sagte Elizabeth Hutchins, eine Doktorandin im Programm für Molekular- und Zellbiologie der ASU und Mitautorin der Abhandlung. "Tatsächlich dauert es ca. 60 Tage bis zur Bildung eines funktionstüchtigen Schwanzes. Eidechsen bilden eine komplexe Regenerationsstruktur mit Zellen, die sich an verschiedenen Stellen entlang des Schwanzes zu Geweben formieren."
"Wir haben einen Zelltyp isoliert, der für die Regeneration von Gewebe bedeutend ist", sagte Jeanne Wilson-Rawls, Mitautorin und Lehrbeauftragte an ASUs School of Life Sciences. "Genau wie in Mäusen und Menschen finden sich auch in Eidechsen sogenannte Satelliten-Zellen, die wachsen und sich zu Zellen der Skelettmuskulatur und anderer Gewebe entwickeln können."
"Durch den Einsatz von Technologien der nächsten Generation bei der Sequenzierung aller an der Regeneration beteiligten Gene haben wir das Rätsel gelöst, welche Gene benötigt werden, um den Eidechsenschwanz nachwachsen zu lassen", sagt Kusumi. "Wenn wir das genetische Rezept für Regeneration, das bei Eidechsen vorliegt, für dieselben Gene bei Menschen nutzbar machen, könnte es in der Zukunft möglich werden, neue Knorpel, Muskeln oder gar neues Rückenmark nachwachsen zu lassen."
Die Forscher hoffen, dass ihre Ergebnisse zu neuen Möglichkeiten in der Therapie von Rückenmarksverletzungen, zur Reparatur von angeborenen Defekten, und bei der Behandlung solcher Erkrankungen wie Arthritis führen werden.
Das Forscherteam umfasste Kusumi, Hutchins, Wilson-Rawls, Alan Rawls und Dale DeNardo
von der ASU School of Life Sciences, Rebecca Fisher von der ASU School of Life Sciences und der University of Arizona College of Medicine Phoenix, Matthew Huentelman vom Translational Genomic Research Institute und Juli Wade von der Michigan State University.
Übersetzung von Manuela Lindkamp und Joseph Wolsing
Kommentare
Hallo ich suche eine antwort die ich bislang nicht in google finden konnte ich habe vor einiger zeit eine echse in der gegend des balkans gefunden, ich dachte mir nichts bei das sie noch klein war also greifte ich nach ihr und hielt sie am schwanz fest. Doch als sie runterfiel wurde es für mich ein rätsel. Ich hatte den schwanz der echse in der hand und sie sich davon gelöst ..das war mir bekannt dass sie das tun wenn sie sich bedroht fühlten. Ich griff erneut nach der echse und steckte sie in eine offene leere flasche rein bis ich ein passendes gefäß für sie endeckt hatte. Als ich nach wenigen sec hinblickte war dennoch der hinterteil der echse schon nachgewachsen damals war mir nicht bekannt dass sie sich so schnell regenerieren könnten. Was ich damit sagen möchte ist dass die zellen erneuerung des echsen vermutlich unterschiedlich bezüglich anderer echsen sein könnten. Dennoch suche ich immer eine antwort ob dass was ich sah normal sein soll oder was da los gewesen war. Ich hoffe ihr könnt mir dabei weiterhelfen vielen dank
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wie viel jahre bist du schon am warten bro hahahaha
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