Bugunkü yazımızda Aksolotları inceleyeceğiz.
Solucan, hidra, denizyıldızı gibi omurgasızlar, rejenerasyon çalışmalarında yaygın olarak kullanılan model organizmalardır. Bu hayvanlar rejenerasyonu anlamak için şahane modeller olsa da omurgasızların memelilere olan evrimsel mesafesi, omurgasız hayvanlardan elde edilen mesajların memeli sistemine iletilmesini kısıtlaması rejenerasyon araştırmalarında omurgalı rejeneratif modellerin gerekli olduğunun göstergesidir. Memeliler ve aksolotl arasındaki yüksek oranda korunmuş genlerin ve ortak yolların varlığı, zebra balıklarını ve semenderleri omurgalı rejenerasyon modelleri olarak konumlandırır.
Aksolotl Nedir?
Aksolotl olarak da bilinen bir urodele amfibi olan A. mexicanum, Meksika’daki bazı göllerde bulunan on yedi Ambystomatoid semender türü habitatından biridir. Aksolotllar tıpkı bir insan gibi uzuvlar, çene, omurga, kalp, beyin ve solungaç gibi dokulara sahiptir. Neoteni özelliği sayesinde, yetişkinliğe ulaştığında bile larva özelliklerini korur ve tüm yaşam döngüsünü suda tamamlar.
Rejenerasyon Yeteneği
Aksolotllar eşsiz bir rejenerasyon yeteneğine sahiptir. Uzuvlarını, organlarını ve hatta merkezi sinir sistemini yenileyebilir. Bu süreç iz bırakmadan gerçekleşir ve yenilenen doku işlevselliğini korur. Bu özellikleri, onları rejenerasyon çalışmaları için ideal bir model yapar.
Aksolotların Bilimsel Araştırmalardaki Önemi
- Laboratuvarda Kolay Üretim: Standart protokollerle yetiştirilebilir ve genetik manipülasyonlara uygundur.
- Moleküler Uyum: Memelilerle ortak sinyal yolları ve proteinler paylaşır, bu da insan sağlığı araştırmalarına ışık tutar.
- Teknik Avantajlar: Gen susturma, immünositokimya gibi modern tekniklerle çalışılabilir.
- Kolay Üreyebilme Yeteneği: Üremeleri kolaydır, iyi kurulmuş ile laboratuvar koşullarında çoğaltılabilirler.
- Bonus: Transgenenez, gen susturma, hibridizasyon gibi moleküler teknikler yaygın olarak uygulanabilir.
Aksolotl Rejenerasyonunun Moleküler ve Hücresel Aşamaları
Aksolotlların ön ayak rejenerasyonu, yedi temel aşamada gerçekleşir:
- Yara iyileşmesi: Epidermal hücreler yara bölgesini hızla kapatır.
- Yara epidermisi (WE) oluşumu: Sinir uyarılarıyla WE kalınlaşır.
- Apikal epitel başlığı (AEC) gelişimi: Rejenerasyon için kritik bir yapı oluşur.
- Erken tomurcuk (EB) evresi: Hücreler yenilenme için sinyal üretmeye başlar.
- Orta (MB) ve geç tomurcuk (LB) evreleri: Dokular yeniden şekillenir.
- Palet ve dijital büyüme: Uzuv yapıları tamamen yenilenir.
Anahtar Süreçler
- Blastema oluşumu: Progenitör hücrelerden oluşan bu yapı, rejenerasyonun merkezidir.
- Hücresel çeşitlilik: Fibroblastlar, kas uydu hücreleri ve diğer hücre tipleri sürece katılır.
- Sıkı düzenleme: Her aşama, bir sonraki için kritik öneme sahiptir.
Yara bölgesi, WE oluşturmak için bir yaralanmayı takiben hızla epidermal hücreler tarafından kaplanır. Yeterli sinir stimülasyonu ile WE kalınlaşır, ardından AEC gelişir. AEC’yi oluşturduktan sonra, erken tomurcuk oluşumu, erken tomurcuğu oluşturmak üzere yara bölgesinde ve çevresinde bulunan hücreleri işe almak için çok önemli sinyal üretimi ile başlatılır.
Referanslar
2-In Search of the Last Wild Axolotls | WIRED
3- Bryant et al. (2017). “A Tissue-Mapped Axolotl De Novo Transcriptome…” Nature Communications.
4-McCusker et al. (2015). “The Axolotl Limb Blastema…” Developmental Biology.
5-Tanaka (2016). “The Molecular and Cellular Choreography of Appendage Regeneration.” Cell.
