Dokáže oklamať vlastné biologické hodiny. „Nesmrteľná“ medúza má schopnosť, ktorá môže raz pomôcť aj ľuďom
Na prvý pohľad je nenápadná, no v prírode má schopnosť, ktorú vedci považujú za mimoriadnu.
Medúza Turritopsis dohrnii dokáže po poškodení zvrátiť svoj životný cyklus a vrátiť sa do skoršieho vývojového štádia. Vedci teraz skúmajú, či by jej mechanizmus jedného dňa mohol pomôcť pri liečbe poškodených tkanív a chorôb spojených so starnutím.
Drobná priesvitná medúza Turritopsis dohrnii si vyslúžila prezývku „nesmrteľná medúza“. Dôvodom nie je to, že by ju nebolo možné zabiť. Jej výnimočnosť spočíva v niečom inom - za určitých podmienok dokáže svoj biologický vývoj obrátiť a z dospelého organizmu sa vrátiť do skoršieho štádia života.
Keď je vystavená silnému stresu alebo poškodeniu, prestane fungovať ako bežná dospelá medúza. Jej telo klesne na dno a začne sa meniť na útvar pozostávajúci z buniek, ktorý už takmer nepripomína pôvodný zvonovitý tvar. Z neho sa v priebehu jedného až troch dní vytvorí polyp - rané vývojové štádium medúz. Ten následne vytvorí kolóniu, z ktorej môžu vyrásť nové dospelé jedince.
Podľa morskej biologičky Marie Miglietta z Texas A&M University v Galvestone môže takto z jedného jedinca vzniknúť celá kolónia. Každá z nových medúz pritom môže mať schopnosť tento proces v prípade potreby zopakovať.
Vedci chcú pochopiť, ako sa bunky vracajú späť
Schopnosť medúzy zaujal vedcov najmä preto, že sa pri nej odohráva nezvyčajná zmena osudu buniek. Výskumníci zistili, že niektoré tkanivá dospelej medúzy sa počas procesu takzvanej transdiferenciácie vracajú do stavu podobného kmeňovým bunkám. Následne sa môžu premeniť na iné typy buniek potrebné na vytvorenie polypu.
„Dospelé bunky sa stanú nediferencovanými a premenia sa na niečo iné, čo je potrebné na vytvorenie polypu,“ vysvetlila Miglietta podľa britskej stanice BBC.
Pozorovanie tohto javu pritom nie je úplne nové. Schopnosť Turritopsis dohrnii regenerovať sa bola prvýkrát zaznamenaná v roku 1992. Taliansky vedec vtedy choval medúzy v laboratóriu a po víkende, počas ktorého ich zabudol nakŕmiť, očakával, že ich nájde uhynuté. Namiesto toho objavil v nádobe nové polypy.
Práve tento mechanizmus je dnes predmetom genetického a molekulárneho výskumu. Vedci sa snažia nájsť akýsi biologický „prepínač“, ktorý umožňuje bunkám vrátiť sa do mladšieho stavu.
Od medúzy k liečbe poškodených tkanív
Výskum však neznamená, že by vedci očakávali vytvorenie ľudí, ktorí prestanú starnúť. Cieľ je podstatne konkrétnejší. Ak by sa podarilo pochopiť a bezpečne napodobniť niektoré mechanizmy medúzy, mohli by sa využiť pri regenerácii ľudských tkanív.
Vedci skúmajú napríklad možnosť urýchlenia hojenia poškodených tkanív po cievnej mozgovej príhode alebo infarkte. Teoreticky by podobné mechanizmy mohli pomôcť aj pri poškodení zraku súvisiacom s vekom či pri neurodegeneratívnych ochoreniach, ako je Alzheimerova choroba.
„Na úrovni orgánov a tkanív si myslím, že je to veľmi reálna možnosť,“ uviedol podľa BBC Michael Koldobskiy, lekár a vedec z Johns Hopkins. Zároveň však upozornil, že výskum je od praktického využitia u ľudí stále veľmi ďaleko.
Prvé genetické poznatky už vedci získali. V štúdii z roku 2022 porovnávali DNA Turritopsis dohrnii s príbuzným druhom, ktorý nie je známy podobnou schopnosťou regenerácie. „Nesmrteľná“ medúza mala viac kópií niektorých génov súvisiacich s opravou poškodenia DNA. Vedci zároveň zaznamenali viac génov spojených s udržiavaním telomér, teda ochranných štruktúr na koncoch chromozómov, ktoré sa pri starnutí bežne skracujú.
Výskumníci preto skúmajú, či práve tieto mechanizmy nemôžu byť jedným z dôvodov mimoriadnej odolnosti medúzy. Miglietta zároveň porovnáva gény aktivované v jednotlivých fázach jej života a hľadá tie, ktoré sa zapínajú práve v okamihu, keď bunky začínajú meniť svoj pôvodný osud.
„Nesmrteľná“ neznamená nezničiteľná
Napriek prezývke však Turritopsis dohrnii nie je doslova nesmrteľná. Vedci dokonca nevedia, či dokáže tento proces opakovať neobmedzene. Časť jedincov v laboratóriách sa nedokáže omladiť vôbec a u ostatných môže existovať hranica počtu opakovaní.
Medúzy navyše v prírode čelia rovnakým hrozbám ako iné živočíchy. Môžu uhynúť pre nedostatok potravy, stať sa korisťou predátorov alebo ich kolónie môžu poškodiť riasy. Problémom je aj samotný laboratórny výskum - tieto živočíchy potrebujú špecifické podmienky, čo sťažuje ich dlhodobé pozorovanie.
Práve preto vedci zatiaľ hovoria skôr o možnom zdroji inšpirácie než o hotovej technológii proti starnutiu. Výskum Turritopsis dohrnii môže ukázať, že bunky nie sú vždy odsúdené na jednosmerný proces starnutia a poškodzovania. Či sa však poznatky z drobnej morskej medúzy podarí niekedy bezpečne preniesť do ľudského tela, zostáva otvorenou otázkou.
Ako upozorňuje biologička Maria Pascual-Tornerová, výnimočná schopnosť medúzy zároveň neznamená jej nezraniteľnosť. Práve naopak - organizmus, ktorý sa dokáže teoreticky vrátiť do mladšieho štádia, môže byť zároveň mimoriadne krehký.
Sledujte ta3 na Google news
po kliknuti zvoľte "Sledovať"