אם חותכים את הרגל מסלמנדרה הוא צומח בחזרה. בני אדם, לעומת זאת, אינם יכולים לנהל את הטריק. הסיבות רחוקות מלהיות פשוטות, ובמידה מסוימת עדיין הן קצת תעלומה.
"אנחנו למעשה מתחדשים ממש טוב; האפידרמיס שלנו, למשל," אמר דייוויד גרדינר, פרופסור לביולוגיה התפתחותית ותא מאוניברסיטת קליפורניה, אירווין, ל- Live Science בהתייחס לשכבה העליונה של העור. "רירית הבטן שלנו, אנחנו יכולים לחדש חתיכות ופיסות. אבל אנחנו לא מחדשים את המבנים המורכבים יותר האלה."
גרדינר חקר התחדשות סלמנדרה במשך עשרות שנים, מחפש את המנגנון הבסיסי של המעצמה. התחדשות אנושית, אמר, ככל הנראה בעתיד, אך לא רחוק מדי - יתכן שאחד הסטודנטים לתארים מתקדמים או פוסט-דוקטורטים שלו יסדוק אותו, והתחדשות הגפיים תהיה חלק מערך הכלים הרפואי.
הסיבה לכך היא, בתיאוריה, צמיחה מחודשת של גפה אנושית צריכה להיות אפשרית. למשל בעור, אם הגזרות אינן עמוקות, לא תהיה צלקות כתוצאה מתהליך הריפוי המחודש לתאי העור. אפשר גם לבני אדם ליצור מחדש את עצות האצבעות אם התאים מתחת לציפורניים עדיין שלמים. עצמות יסורגו יחד אם תחברו לחלקים, נניח, עם בורג או גבס. כבדי אנוש יכולים לצמוח גם כדי למלא את החלל ולבנות מחדש חלק מהמבנה שנפגע.
גידול של איבר שלם
אולם התחדשות הגפיים (מהסוג שהסלמנדררים עושים) היא יותר מאשר רק החלפת רקמות. כדי שהגפה תתחדש, אתה זקוק לעצמות, שרירים, כלי דם ועצבים. ישנם תאי גזע בוגרים, סוג של תא לא מובחן שיכול להתמחות, המחדשים את השריר, אך נראה שהם לא מפעילים. "אתה יכול להתחדש בכלי דם ואפילו בעצבים," אמר גרדינר. "אבל כל הזרוע לא יכולה."
סטפן רוי, מנהל המעבדה להתחדשות רקמות בחוליות באוניברסיטת מונטריאול, ציין כי עור, כבד ועצם אינם מתחדשים באותה המובן שסלמנדררים עושים זאת.
"בני אדם יכולים להחליף רק את שכבת העור השטחית (שהיא למעשה תהליך מתמשך המכונה הומאוסטזיס)", אמר בהודעת הדוא"ל. "רוב האבק בבית הוא תאי עור מתים שאיבדנו."
"הכבד שונה גם בהתחדשות הגפיים בסלמנדרות", אמר רוי. "התחדשות הכבד היא באמת היפרפלזיה מפצה, מה שאומר שמה שנשאר יגדל בגודל כדי לפצות על מה שאבד." אז רקמת הכבד שנמצאת שם תגדל גדולה יותר, אבל אם הכבד כולו היה אבוד, הוא לא יכול היה להתחדש.
"מה שאבד לא ייגדל מחדש, ולכן אינך יכול לקטוע מחדש את הכבד, בניגוד לגפיים בסלמנדרה, הניתנת לקטיעה מספר פעמים ובכל פעם שאבר חדש יתחדש."
לבני אדם יכולת להתחדש
גרדינר, עם זאת, אמר כי בני האדם בונים מערכות איברים שלמים ברחם; רק ממידע גנטי שעובר אנושי מתפתח לאדם שלם בתשעה חודשים. כך שיש יכולת מוגבלת לצמוח מחדש של דברים, וזה הגיוני מבחינה אבולוציונית - בני אדם צריכים להיות מסוגלים לרפא, אמר.
נוסף על כך, המכונות הגנטיות העומדות בבסיס האדם ובסלמנדרה אינן שונות כל כך, למרות שאבותינו הקדומים והמשותפים האחרונים התפללו בתקופת דווון, לפני כ -360 מיליון שנה. "אין גנים מיוחדים להתחדשות," אמר גרדינר. "יש את הצעדים האלה שהם עוברים ולפחות אחד מהצעדים האלה לא עובד אצל בני אדם."
כדי לצמוח מחדש איבר, התאים צריכים לדעת היכן הם נמצאים - האם הם ממש בקצה הגפה ליד האצבעות, או שהם במפרק המרפק? - והם צריכים לבנות את המבנים הנכונים בסדר הנכון. גרדינר אמר כי לסלמנדררים יש גנים מסוימים ש"מכבים אותם "אצל בני אדם. אולי הגנים הללו מאפשרים התחדשות, או לפחות עוזרים לשלוט בתהליך. משהו בעברו האבולוציוני של בני האדם נבחר נגד ביטוי הגנים האלה כפי שעושים סלמנדרות. איש אינו יודע מה היה משהו, אמר.
בשנת 2013, מדען אוסטרלי, ג'יימס גודווין, מאוניברסיטת מונאש אולי פתר חלק מאותה תעלומה. הוא גילה כי נראה כי תאים, המכונים מקרופאגים, מונעים את הצטברות רקמות הצלקת בסלמנדרות. מקרופאגים קיימים בבעלי חיים אחרים, כולל בני אדם, והם חלק ממערכת החיסון. תפקידם לעצור דלקות ולגרום לדלקת, שזה האות לשאר הגוף שיש צורך בתיקון. סלמנדרות חסרות מקרופאגים לא הצליחו לחדש את איבריהם, ובמקום זאת יצרו צלקות.
גרדינר אמר כי עבודתו של גודווין היא צעד לקראת הבנת התחדשות הגפיים. בדרך כלל סלמנדרות אינן מפתחות רקמות צלקת כלל. כאשר אדם קורע שריר או מקבל חתך מספיק עמוק ופוגע ברקמות חיבור, נוצרות רקמות צלקת. רקמת צלקת זו אינה מציעה אותה פונקציונליות כמו החומר המקורי.
"אם הייתי יכול להביא סלמנדרה לצלקת שזה באמת יהיה משהו", אמר גרדינר, מכיוון שזה ישפוך אור על המנגנון שגורם לבני אדם לא להיות מסוגלים לצמוח מחדש איבר או איבר. אז מקרופאגים עשויים להיות חלק מהסיפור, אבל לא את כל זה.
התחדשות ניוטונית וגפיים
היכולת "להישאר צעירה" עשויה להוסיף תובנה נוספת לגבי תעלומת התחדשות הגפיים. סלמנדרות מקסיקניות, הנקראות אקסולוטלות, או אמביסטומה מקסיקניום, הם נויוטניים, כלומר הם שומרים על תכונות נעורים לבגרות. זו הסיבה שאקסולוטלים שומרים על זימים כשהם מתבגרים, ואילו מינים אחרים של סלמנדרה אינם.
לבני אדם יש גם ניוטניות, וזו הסיבה שמבוגרים נראים יותר כמו התינוק שלנו מאשר מה שקורה אצל פרימטים אחרים, ומדוע לוקח יותר זמן להתבגר מאשר לומר, שימפנזים. יש קשר כלשהו, אולי, עם ניאוטי והתחדשות. גרדינר מציין כי אנשים צעירים יותר מסוגלים לרפא טוב יותר מאשר מבוגרים יותר.
בנוסף, חוקרים מבית הספר לרפואה של הרווארד גילו כי לגן הנקרא Lin28a שפועל בבעלי חיים לא בשלים (ובבני אדם) אך מסתגר עם בגרות, יש יד לאפשר לעכברים להתחדש ברקמות - או לפחות לצמוח מחדש את עצותיהם של אצבעות רגליהם ואוזניהם. לאחר שהחיות היו בנות יותר מחמישה שבועות, הן לא הצליחו לצמוח מחדש את החלקים האלה, אפילו לא כאשר גירוי התפקוד של Lin28a. Lin28a הוא חלק ממערכת הבקרה של בעלי החיים למטבוליזם - כשהוא מגורה, הוא יכול לגרום לבעל חיים לייצר יותר אנרגיה, כאילו היה צעיר יותר.
אך עדיין לא מובן האופי המדויק של החיבור. בעוד שכל סלמנדרות יכולות להתחדש בגפיים, רק אקסולוטלים הם נוטניים, ציין רוי.
סלמנדרות, בעיקר אקסולוטלים, יכולים לגייס תאי גזע כדי להתחיל לצמוח מחדש לגפיים, וסוגי התאים המגיבים לאתר פצעים נראים גם הם קשורים לשאלה האם הגפיים יכולות לצמוח שוב. גרדינר הצליח לגרום לסלמנדרות לגדל גפיים נוספות על ידי גירוי צמיחת תאי עצב באתר פצע.
"זה אולי קשור לתגובה חיסונית חזקה, או לשחרור ספציפי של גורמי גדילה, או שילוב של שניהם. זה יכול להיות חלקית שאלה של ביופיזיקה: גפי סלמנדרה קטנות בהרבה מבני אדם. עם זאת, צפרדעים אינן יכולות להתחדש גפיים, אז יתכן שזו לא רק שאלה של גודל, "אמר רוי.
תעלומה זו נותרה אחת - לפחות לעת עתה.
מאמר מקורי בנושא Live Science.
