Os cientistas estão procurando maneiras de regenerar os tecidos do corpo humano nos genes do intestino

Todas as etapas da regeneração do verme respirador intestinal

O que aconteceria se as pessoas pudessem crescer membros amputados ou restaurar completamente as funções do sistema nervoso após uma lesão na medula espinhal? Um novo estudo da respiração intestinal de invertebrados mostrou que um dia isso pode se tornar realidade.

Acredita-se que os vermes intestinais sejam os parentes mais próximos dos cordados . Alguns estudiosos acreditam que os cordados se originaram precisamente da respiração intestinal e consideram o último como o "elo perdido" entre invertebrados e vertebrados. A estrutura genética e a estrutura corporal desses vermes são notavelmente semelhantes aos humanos.

Um estudo de cientistas da Universidade de Washington mostrou que os vermes que respiram intestinal podem crescer todas as partes principais do corpo, incluindo a cabeça, o sistema nervoso e os órgãos internos do nada, depois de cortados ao meio. Se os cientistas encontrarem os genes responsáveis ​​por esse mecanismo, eles serão capazes de re-cultivar membros humanos controlando um genoma semelhante.

“Compartilhamos milhares de genes com esses animais e temos muitos, se não todos, os mesmos genes que são usados ​​para restaurar a estrutura do corpo. Isso pode ter consequências para a regeneração do sistema nervoso central do corpo humano, se pudermos determinar o mecanismo usado pelos vermes para criar novos órgãos e tecidos ”, disse o principal autor do estudo, Shawn Luttrell.


O corpo intacto do verme. Sua cabeça está do lado esquerdo, o verme é cortado no meio.

Um novo estudo mostrou que, quando a cavidade intestinal é uma das poucas espécies sobreviventes de semicordado- cortado ao meio, regenera partes da cabeça ou cauda em cada extremidade oposta em proporções ideais à metade existente. Imagine se você cortar uma pessoa ao meio, a metade inferior criará uma nova cabeça e a metade superior criará pernas.


A metade inferior do corpo do verme após o corte. O quadro marca a zona a partir da qual o verme vai crescer uma nova cabeça.

Depois de três ou quatro dias, os vermes começam a crescer probóscide e boca, e leva de cinco a dez dias para cultivar um coração e rins.


5 dias após o corte. A fatia é tirada em close. Cabeça rudimentar formada e cavidade oral com probóscide.

No dia 15, os vermes crescem um tubo neural completamente novo, que em suas funções corresponde à medula espinhal humana. Depois que o verme restaura todas as funções do corpo, ele continua a existir e pode produzir uma prole saudável.


Fatia de close-up após 15 dias. Uma cabeça e um tubo neural mais desenvolvidos são formados, as funções do sistema nervoso e dos órgãos são restauradas.

Uma equipe de biólogos está confiante de que a regeneração confere imortalidade a animais e populações individuais. Seus tecidos não são apenas regenerados, eles são regenerados nas mesmas proporções. Depois que a respiração intestinal cresce qualquer parte do corpo, eles não podem mais ser distinguidos daqueles indivíduos que nunca tiveram que fazer isso.

Os pesquisadores também analisaram a expressão gênica depois que os vermes cresceram novas partes do corpo. Este é um primeiro passo importante para entender os mecanismos que impulsionam a regeneração. Eles suspeitam que o "painel de controle central da regeneração" seja o gene ou conjunto de genes responsáveis ​​pela ativação da natureza da atividade genética. O mecanismo funciona de maneira que as células leem as instruções independentemente umas das outras, a que distância a abertura oral deve estar das fendas branquiais e em que proporção com relação a outras partes do corpo.

Quando a estrutura desses genes se tornar conhecida, será possível coletar amostras de tecido de uma pessoa submetida a amputação e ativar os genes nas células desses tecidos para regeneração. Então, dizem os pesquisadores, basta colocar um enxerto de tecido em uma seção de um membro perdido e, depois, crescerá no tamanho desejado.

Os cientistas têm certeza de que as pessoas têm o potencial de regeneração, mas algo não permite que isso aconteça. Billie Swalla, diretora do Friday Harbor Laboratories, acredita que as pessoas têm os mesmos genes que causam o reparo do tecido. Você só precisa entender como ativá-los.

A regeneração é comum entre muitas espécies de animais. Entre os vertebrados, é o mais desenvolvido em anfíbios e peixes. Uma pessoa é capaz de restaurar, em certa medida, partes de órgãos e células da pele, mas perdeu a capacidade de regenerar completamente partes perdidas do corpo. Os cientistas suspeitam que existem várias razões.

Nosso sistema imunológico, na tentativa de parar o sangramento ou prevenir a infecção, pode interferir na regeneração, formando tecido cicatricial nas feridas. Ou o tamanho de uma pessoa muito grande em comparação com outros animais torna a regeneração muito intensiva em energia. Substituir um membro não pode ser eficaz em termos de energia gasta nele, se pudermos nos adaptar ao uso de nove dedos em vez de dez ou uma mão em vez de duas.

Agora, uma equipe de cientistas está tentando descobrir que tipo de células os vermes usam para a regeneração. Os pesquisadores sugerem que podem ser células-tronco que promovem o reparo tecidual ou outros tipos de células que podem ser reorientadas para retomar o crescimento dos membros. Eles também esperam ativar genes para estimular a regeneração completa em animais que agora são incapazes de reparar completamente todos os tecidos.

O trabalho científico foi publicado na revista Developmental Dynamics em 25 de outubro de 2016
DOI: 10.1002 / dvdy.24457

Source: https://habr.com/ru/post/pt399711/