Können verlorene Gliedmaßen beim Menschen nachwachsen?

Ein Forschungsteam der Northeastern University und der University of Kentucky hat ein Molekül identifiziert, das bei der Gliedmaßenregeneration von Axolotl eine entscheidende Rolle spielt: Retinsäure.

Dieses Molekül „lehrt“ den Körper buchstäblich, wo und was nachwachsen muss.

„Wenn meine Hand abgetrennt wird, muss ich eine Hand wachsen lassen; wenn sie von der Schulter abgetrennt wird, muss ich den ganzen Arm wachsen lassen!“

„Die Zellen können dieses Signal aufnehmen und sagen: ‚Ich bin am Ellbogen, also sollte mir eine Hand wachsen‘ oder ‚Ich bin an der Schulter, also sollte mir ein ganzer Arm wachsen‘“, sagt der Biologe James Monaghan, der die Studie leitete.

Im Körper des Axolotl ist die Retinsäure in einem Dichtegradienten entlang des Arms verteilt, wobei hohe Konzentrationen des Moleküls im Schulterbereich und niedrige Konzentrationen des Enzyms, das sie abbaut, vorhanden sind.

Wissenschaftler haben herausgefunden, dass das Gleichgewicht dieses Verhältnisses bestimmt, wie die Ansammlung regenerativer Zellen, die sich an der verletzten Stelle bilden, „programmiert“ wird. In einem interessanten Experiment wuchs einem Axolotl, dem zusätzlich Retinsäure in die Hand gespritzt wurde, nicht nur die Hand, sondern ein ganzer Arm nach.

Menschliche Zellen haben Potenzial, reagieren aber falsch

Laut Monaghan gibt es solche Moleküle und Zellen auch im menschlichen Körper. Unsere Zellen reagieren auf diese Signale jedoch mit der Bildung von „Narben“ statt mit „Regeneration“. Im nächsten Schritt wird das Team untersuchen, wie wir diese Signale auf intrazellulärer Ebene wahrnehmen.

„Wenn wir unsere Fibroblasten davon überzeugen können, auf diese regenerativen Signale zu hören, kennen sie den Rest bereits. Wie der Salamander haben sie diese Gliedmaßen bereits während der Entwicklung gebildet“, sagt Monaghan.

Nicht nur Finger, sondern vielleicht kann eines Tages die ganze Hand nachwachsen

Die neuen Erkenntnisse eröffnen nicht nur die Möglichkeit einer narbenfreien Heilung, sondern ermöglichen auch ehrgeizigere Ziele wie die Regeneration eines verlorenen Fingers oder in Zukunft der gesamten Hand. „Es ist nicht völlig unmöglich“, sagt Monaghan und weist darauf hin, wie die Forschung die Zukunft revolutionieren könnte.

Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.

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