عفريت الماء… عجب الخلق الذي لا يحلم به إلا البشر | العلوم

مع خياشيم ريشية تنبت بشكل غريب من رأسه، وأقدام راحية، وزعانف ظهرية تمتد عبر جسمه، وذيل فضولي كما هو، كان قزم الماء أو السمندل المكسيكي موضع اهتمام الإنسان منذ العصور القديمة، حتى عندما كان مهمًا بالآلاف. منذ سنوات مضت. مهام في أساطير حضارة الأزتك أو كمعجزة طبية يحاول العلماء الآن التعرف عليها.

اليوم، ينتشر قزم الماء على نطاق واسع في العديد من المناطق حول العالم، حيث يتم تربيته كحيوان أليف، لكن موطنه الأصلي هو بحيرة زوتشيميلكو، بالقرب من مدينة مكسيكو، وهو مهدد بالانقراض بشدة، وما بقي منه يقدر. لا يوجد سوى 50 إلى 1000 سلمندر من هذا المخلوق.

السمندل المكسيكي هو من آكلات اللحوم، ويتغذى على الأسماك الصغيرة والقشريات والحشرات.

مخلوق بسيط يتمتع بقدرات غير عادية

ما جذب انتباه العلماء حول هذا الكائن منذ عقود هو قدرته المذهلة على تجديد كامل الأطراف والعظام والعضلات والأوعية الدموية والأعصاب وحتى الجلد الذي يغطيه، فهو يستطيع تجديد أعضاء كاملة بما في ذلك عضلات القلب، وحتى أجزاء من الدماغ والحبل الشوكي، ووظائفها العصبية إلى مستوى ما قبل الإصابة.

فكر في الأمر، إنها تشبه قدرات أفلام الخيال العلمي. إذا أصيب البطل في أي مكان من جسده، فإن الأنسجة تنمو مرة أخرى دون ندبات، وإذا قطعت يديه أو قدميه، فإنها تنمو مرة أخرى. ومن يُطعن بالسكين فيُشفى الجسد، وكأننا نعود بالزمن إلى الوراء.

في الواقع، يمكن لخلايا غوفر العودة إلى حالة تشبه الخلايا الجذعية بعد الإصابة بسبب قدرتها الفريدة على الانقسام والتجدد لتكوين خلايا جديدة غير متخصصة، بالإضافة إلى قدرتها على التحول إلى أنواع مختلفة من الخلايا. الجسم

وتلعب هذه الخلايا دورًا رئيسيًا في النمو وتجديد الأنسجة وإصلاح الأضرار، وهي محط اهتمام كبير في مجالات الطب والأبحاث.

على الرغم من عودتها إلى حالة تشبه الخلايا الجذعية، إلا أن هذه الخلايا العفريت تحتفظ بـ “ذاكرة محلية”، مما يعني أنها يمكن أن تنمو لتجديد أنسجة معينة في الأماكن الصحيحة على الساق الأمامية والتي تعد نسخة من القدم المفقودة.

ولذلك، على عكس الإنسان والعديد من الحيوانات الأخرى، فإن جروح هذه المخلوقات تشفى دون أن تترك ندبة، أي التحرر الكامل من عواقب الإصابة وكما يعتبر المثل الأعلى لعالم الحيوان.

بالإضافة إلى ذلك، يتمتع السمندل المكسيكي بجهاز مناعي يدعم عملية التجديد، حيث تعمل الخلايا البلعمية (نوع من الخلايا المناعية) على إزالة الحطام وإتلافه بشكل نشط وبالتالي تعزيز نمو الأنسجة، على عكس البشر، حيث تؤدي الاستجابات المناعية غالبًا إلى الالتهاب.

على عكس العديد من الأنواع الأخرى، يحتفظ السلمندر بقدرته على التجدد طوال حياته. في معظم الحيوانات، تتناقص القدرة على التجدد مع تقدم العمر، لكن السلمندر يظل قادرًا على تجديد حتى الهياكل المعقدة، مثل الحبل الشوكي أو أجزاء من الدماغ، في أي مرحلة من مراحل الحياة.

ابحث عن الفهم

وفي عام 2018، تم ذلك تحديد تسلسل الحمض النووي تم اكتشاف قزم الماء بالكامل لأول مرة، وهي قفزة علمية رائدة مثلت أولى الخطوات المهمة في فهم هذا المخلوق، حيث تم الكشف عن أنه يحمل أكبر جينوم حيواني تمت دراسته على الإطلاق، وبدأ العلماء على الفور في دراسة هذا الجينوم العملاق. أسباب قدرة هذا الكائن على التجدد.

في عام 2020، حدد الباحثون الجينات التي يعتقد أنها مسؤولة عن تجديد الأنسجة في السمندل المكسيكي، وفي عام 2023، حقق باحثون من جامعة ستانفورد قفزة أخرى إلى الأمام في فهم ما يميز السمندل عن الحيوانات الأخرى.

ووفقا ل فحصيُظهر البحث الذي نشره الفريق في مجلة Nature أن السمندل لديه نسخة شديدة الحساسية من جزيء mTor، الذي يعمل كمفتاح تشغيل وإيقاف لإنتاج البروتين.

وكما يفعل الناس في أوقات الكوارث، عندما يملأون أقبية منازلهم بأطعمة غير قابلة للتلف في الأوقات الصعبة، تقوم خلايا السمندل بتخزين جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) التي تحتوي على التعليمات الجينية لإنتاج البروتينات.

بعد الإصابة، يتم تنشيط هذا الجزيء، مما يشير إلى إطلاق الحمض النووي المخزن وإنتاج البروتينات اللازمة لتجديد الأنسجة بسرعة.

لفهم الفكرة، لا بد من فهم ما تعنيه هذه الجينات، التي ترثها من والديك والتي يتلقاها السمندل من والديه. في الأصل، يتكون المشاهد من شريط طويل مشفر. هنا يلتقي البطل بحبيبته للمرة الأولى، وفي المرة الثالثة يتركه في أحزانه.

تحتوي خلايا كل كائن حي على قائمة طويلة من الوحدات الكيميائية التي تمثل ما يعرف بـ “الحمض النووي” (DNA)، الموجود في نواة كل خلية، وتمثل كل مجموعة من هذه الوحدات الجين الذي يمثل لون الجلد، وهنا جين آخر يمثل طبيعة الجلد، وهناك جين يشير إلى طول العظام وهكذا، وصولا إلى أصغر التكوينات الجزيئية والتفاعلات الكيميائية. أجسادهم

ولكن كما يتم ترجمة السليلويد الموجود على الشاشة إلى فيلم، هناك طريقة في أجسامنا لتحويل هذه الرموز الجينية إلى بروتينات.

البروتين هو كل شيء في جسم الكائن الحي، من مكونات العضلات والأعضاء إلى أصغر الهياكل التي تعمل في الخلايا الصغيرة. ولبنائه، تقوم الخلية بتحويل جزء معين من الشفرة الوراثية الموجودة في نواتها إلى بروتين. عملية النسخ من خلال ما يسمى RNA هذا المركب هو الرسول الذي يحمل المعلومات من الحمض النووي (الموجود في النواة) إلى أجزاء الخلية التي تترجم المعلومات.

الأمل للإنسانية

لكن ما سبق ليس كل شيء، فالأمر معقد للغاية، فالخطوات بين الإصابة وتجديد الأنسجة تتضمن إشارات ومسارات كيميائية عديدة تحفز تكاثر الخلايا وتمايزها وتنظيم الأنسجة بشكل يكاد يكون مثاليًا.

يعتمد التجدد عند قزم الماء على وجود الأعصاب، وهو أمر لا يزال قيد الدراسة، حيث تفرز الأعصاب عوامل نمو محددة توجه نمو الأنسجة، وإذا تلفت الأعصاب أو فقدت، فمن الممكن أن يضعف التجدد، مما يشير إلى أن التفاعل بين الأعصاب أمر بالغ الأهمية. . عمليات النظام والتجديد.

وإذا تمكن العلماء من فك رموز القدرة المذهلة لهذا الكائن، فإن ذلك سيفتح الباب أمام العديد من الإنجازات في مجال الطب التجديدي، الذي يهدف إلى إصلاح أو استبدال الأنسجة والأعضاء التالفة أو المريضة أو تلك التي تعاني من أعراض الشيخوخة.

على سبيل المثال، تغيير الجينات لعلاج الأمراض الوراثية أو تحسين قدرة الجسم على الشفاء، وتطوير الأدوية التي تحفز الجسم على تجديد أنسجته بشكل طبيعي، مثل الأدوية التي تعزز نمو العظام أو الغضاريف، واستخدام الخلايا الجذعية لإعادة بناء الأنسجة التالفة، مثال. بعد الإصابة بأزمة قلبية أو علاج أمراض الأعصاب مثل مرض التصلب المتعدد.