Aksolotle potrafią odbudować swój mózg
Aksolotle – wywodzące się z Meksyku płazy – znane są zachodniej nauce od 150 lat. I od tego czasu nie przestają zadziwiać. Są „wiecznymi kijankami”, które nigdy nie dorastają do dorosłej, lądowej postaci, a dodatkowo mają niezwykłe zdolności regeneracyjne. Można im usunąć skrzela, ogon lub kończyny, a one odtworzą te części ciała – i to w pełni funkcjonalne. Potrafią również zregenerować zmiażdżony kręgosłup wraz z rdzeniem kręgowym, a nawet oczy. Od jakiegoś czasu było też wiadomo, iż aksolotle mogą odbudować tkankę mózgową, ale brakowało dowodów na to, że nowe neurony potrafią nie tylko się odtworzyć, lecz także wypełniać te same funkcje, co ich poprzednicy. Opublikowane w „Science” wyniki badań rzucają nowe światło na wcześniejsze przypuszczenia.
Ich autorzy analizowali konkretną część mózgu aksolotli – tzw. kresomózgowie. Kiedy mózg kręgowca różnicuje się na etapie rozwoju embrionalnego, dzieli się najpierw na trzy pęcherzyki: przodomózgowie, śródmózgowie i tyłomózgowie. Ten pierwszy na dalszych etapach rozwoju dzieli się zaś na międzymózgowie oraz kresomózgowie właśnie. Część ta odpowiada u człowieka za większość świadomych czynności, a także (i te funkcje wykazuje również kresomózgowie innych zwierząt, w tym aksolotli) za reakcje behawioralne czy zdolności poznawcze.
Naukowcy analizowali, czy komórki wchodzące w skład tych wyspecjalizowanych obszarów mózgu będą podlegały u aksolotlów regeneracji funkcjonalnej. Aby to ustalić używali technologii sekwencjonowania genów pojedynczych neuronów (tzw. scRNA-seq) pozwalającej określić dokładną funkcję danej komórki. Okazało się, że wszystkie składowe mózgu, które wcześniej zostały usunięte, zdołały się zregenerować. Co więcej, badacze wykazali, że te nowo powstałe obszary „podpięły się” połączeniami nerwowymi do starych części mózgu, co – zdaniem autorów badania – sugeruje, że doszło tu również do regeneracji funkcjonalnej.
Zanim te wnioski znajdą jakiekolwiek zastosowanie praktyczne (choćby w przypadku rozległych uszkodzeń mózgu u ludzi), trzeba będzie jeszcze znaleźć odpowiedzi na kilka pytań. Na przykład, jakie sygnały zewnętrzne (pozakomórkowe) inicjują różnicowanie się w pierwotne neurony, a także – czy procesy te da się odtworzyć u innych kręgowców.