Đào sâu · 3 phút đọc
Axolotl có thể mọc lại chi, tủy sống và một phần tim mà không để lại sẹo
Axolotl tái sinh hoàn hảo các bộ phận bị mất nhờ tế bào gốc tại chỗ và tín hiệu mô phôi. Hiểu cơ chế này có thể mở đường cho y học tái tạo ở người.
Axolotl (Ambystoma mexicanum) là một loài kỳ giông nước ngọt chỉ sống tự nhiên ở hệ thống kênh rạch Xochimilco và hồ Chalco gần Thành phố Mexico. Điều khiến nó nổi tiếng trong phòng thí nghiệm là khả năng tái tạo gần như hoàn hảo: một con trưởng thành có thể mọc lại chân, đuôi, mang ngoài, một phần tủy sống và cả mô tim bị tổn thương, thường không để lại sẹo rõ rệt. [1][2]
Cơ chế then chốt không phải là tế bào gốc phôi thai còn sót lại, mà là các tế bào gốc tại chỗ. Khi một chi bị cắt, các tế bào xung quanh vết thương — mô liên kết, cơ, da — mất đặc tính chuyên biệt và tập hợp lại thành một khối gọi là blastema, rồi tái biệt hóa để tạo đúng các mô đã mất. [1][3]
Vì sao axolotl giữ được "công tắc" tái sinh
Bộ gen axolotl lớn gấp khoảng 10 lần bộ gen người, và nhiều gen liên quan đến phát triển phôi vẫn được duy trì hoạt động ở giai đoạn trưởng thành. Các tín hiệu như Wnt, FGF và BMP, vốn điều khiển sự hình thành chi trong bào thai, được tái kích hoạt tại vết thương để chỉ đường cho blastema. [1][3]
Một yếu tố quan trọng khác là tốc độ và cách phản ứng viêm. Ở vết thương của động vật có vú, viêm kéo dài dẫn đến mô sẹo collagen; ở axolotl, phản ứng viêm diễn ra nhanh và có tổ chức, tạo môi trường cho tái tạo thay vì xơ hóa. Tế bào hắc tố và các tế bào miễn dịch tại chỗ cũng góp phần điều hòa quá trình này. [3][4]
Từ phòng thí nghiệm đến y học con người
Axolotl là sinh vật mẫu trong nghiên cứu tái sinh từ đầu thế kỷ 20, và gần đây các nhà khoa học đã giải trình tự bộ gen của nó để tìm gen điều khiển blastema. Hiểu được cách axolotl tránh sẹo có thể gợi ý liệu pháp cho tổn thương tủy sống, nhồi máu cơ tim và vết thương ở người, dù việc chuyển trực tiếp cơ chế này sang người vẫn còn xa. [1][5]
Nguồn
- The axolotl genome and the evolution of key tissue formation regulators Nature
- Axolotl - Ambystoma mexicanum Animal Diversity Web, University of Michigan
- Cells keep a memory of their tissue origin during axolotl limb regeneration Nature
- Heart regeneration in the axolotl National Institutes of Health
- Ambystoma mexicanum (Axolotl) IUCN Red List