Nieuwe poten na amputatie; wat onderscheidt kikker van axolotls?

Axolotls vs klauwkikker

Axolotls hebben iets extra’s waardoor ze een bijna perfect regeneratievermogen hebben, bij klauwkikkers is dat een stuk minder (afb: Cell)

Sommige dieren hebben een fabelachtig herstelvermogen. Bekend is het verhaal van salamanders die een nieuwe staart krijgen nadat ze de oude hebben afgeworpen om een belager te ontlopen. De Mexicaanse axocotl, een salamander die ook wel wandelende vis wordt genoemd, slaat dat staaltje regeneratievermogen van zijn medesalamanders. Daarbij groeien volwaardig poten weer aan nadat het beest er een verloren heeft. Onderzoeksters hebben eens gekeken waarom dat wel bij die salamanders gebeurt en niet bij kikkers. Verder dan dat de genexpressie van herstelstamcellen op de beschadigde plek anders is kwamen ze voorlpig nog niet.
In het Xochimilcomeer in Midden-Mexico huist een zeldzame salamander, die axolotl dus (Ambystoma mexicanum). Normaal ondergaan die geen gedaanteverwisseling. Volwassen axolotls zien er uit zoals hun larven. Ze behouden hun externe kieuwen. Wat zo bijzonder aan de beestjes is, is dat lichaamsonderdelen die ze, waardoor dan ook, kwijtraken weer volledig aangroeien. Dat kan maanden duren, maar het nieuwe lichaamsdeel is, anders dan bij die weggeworpen salamanderstaart, niet te onderscheiden van zijn ‘voorganger’.
Aan de andere kant van de Atlantische Oceaan in de moeraslanden van de sub-Sahara woont de Afrikaanse klauwkikker(Xenopus laevis) waar ontwikkelingsbiologen nogal verzot op schijnen te zijn. Die maakt wel een metamorfose mee: van kikkervisje een kikker wordend verliest het beestje zijn vermogen tot regeneratie. Als je die kikker een poot kwijtraakt dan groeit daar een soort ‘houten’ poot van ongesegmenteerd kraakbeen voor in de plaats (dat is altijd nog meer dan wat er bij mensen gebeurt: helemaal niks).

Onderzoeksters rond Elly Tanaka van het instituut voor moleculaire pathologie in Wenen en Barbara Treutlein van het ETH in Z├╝rich en collega’s wilden uitzoeken waardoor dat verschil ontstaat en gingen op zoek.

Herstel

Als een lichaam beschadigd raakt, snellen allerlei cellen naar de wond om littekenweefsel te produceren. Bij de meeste dieren gaan dan de oorspronkelijke weefsels verloren, maar het ‘lek’ is gedicht en het organisme kan verder. Bij de axolotl komen de cellen bij elkaar waar het beschadigde weefsel uit bestaat en wordt het beschadigde weefsel weer in zijn oorspronkelijke ‘glorie’ hersteld in al zijn complexiteit: bot, kraakbeen, pezen of wat dan ook. De stamcellen ter plaatse zorgen voor een perfecte vervanging.
Dat bleek in de klauwkikker niet zo te werken. “Het blasteem (begin van een nieuw lichaamsdeel; as) van de Xenopus zitten geen regeneratieve stamcellen die nodig zijn om een normaal lichaamsonderdeel weer aan te laten groeien”, zegt medeonderzoeker Tobias Gerber. “Axolotls hebben iets extra’s dat ze dat wel kunnen.”
Dat de klauwkikker dat niet kan zou door twee oorzaken kunnen komen. Op de een of andere manier kunnen die kikkers geen omnipotente stamcellen genereren of iets in de kikker, bijvoorbeeld het afweersysteem, verhindert dat. Dus bekeken de onderzoeksters wat die kikkerblastemen doen als ze van het kikkerlijf gescheiden werden. Ze transplanteerden het blasteem in een kikkervisje op de plaats waar een poot zou moeten groeien, maar ook daar bleek het (volwassen) blasteem niet uit te groeien tot een volwaardige poot.

Vervolgens onderzochten de onderzoeksters of de oorzaak elders lag. Ze keken naar de verschillen in genexpressie (genactiviteit) tussen de blasteemcellen van een volwassen kikker, die van de kikkervisjes op de plaats waar poten moeten groeien en die van het blasteem van de axolotl. Daar bleken grote verschillen tussen te zijn.
Het persbericht eindigt hier ietwat teleurstellend, want nu denk je natuurlijk dat de onderzoeksters gingen uitzoeken wat die verschillende genen doen, maar zover zijn ze nog niet. Tanaka stelt dat dit onderzoek zou moeten bijdragen aan de kennis van het (verschil in) herstelvermogen van de verschillende organismen (inclusief de mens), maar de hamvraag, zover het de mens betreft, is niet gesteld, althans niet onderzocht. Waarom kan een axolotl dat en de mens/klauwkikker of noem maar op niet? Ik vrees dat we nog wel enige tijd op het antwoord zullen moeten wachten en dan is het nog steeds de vraag of we wat aan dat antwoord hebben.

Bron: Alpha Galileo

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.