فرارو- در حالی‌که آکسلوتل با ظاهر فانتزی در میان کودکان و علاقه‌مندان به دنیای حیوانات محبوب شده، پژوهشگران آن را به عنوان مدلی زنده برای رمزگشایی از توانایی شگفت‌انگیز بازسازی اندام‌ها بررسی می‌کنند.
به گزارش فرارو به نقل از واشینگتن پست، اکسولوتل با ظاهر بانمک، آبشش‌های پرزدار و لبخندی کودکانه، توانسته جای خود را در دل میلیون‌ها نفر باز کند. این دوزیست جذاب نه‌تنها به یکی از محبوب‌ترین حیوانات آکواریومی و شخصیت‌های پرطرفدار در بازی‌های ویدیویی، کتاب‌های کودکان و اسباب‌بازی‌ها تبدیل شده، بلکه اکنون در مرکز تحقیقات زیست‌پزشکی قرار گرفته است.
پژوهشگران سال‌هاست با این گونه نادر از سمندر کار می‌کنند تا پاسخ یکی از پرسش‌های دیرینه علم زیست‌شناسی را بیابند: آیا امکان دارد انسان‌ها نیز بتوانند اندام‌های از دست‌رفته خود را مانند این موجود، دوباره بازسازی کنند؟ اکسولوتل از معدود گونه‌های جانوری است که در بازسازی اندام‌ها، مهارتی کم‌نظیر دارد.
اگر یکی از دست‌هایش قطع شود، ظرف چند هفته می‌تواند دست جدیدی بسازد. همین ویژگی باعث شده تا توجه دانشمندان برای درک سازوکارهای زیستی این توانایی، معطوف به این موجود خارق‌العاده شود. در جدیدترین پژوهشی که در ژورنال علمی Nature Communications منتشر شده، دانشمندان از اکسولوتل‌هایی استفاده کرده‌اند که به‌طور ژنتیکی به‌گونه‌ای اصلاح شده‌اند که در تاریکی می‌درخشند. این درخشش به پژوهشگران اجازه می‌دهد تا مسیرهای مولکولی مربوط به بازسازی اندام را به‌طور زنده و دقیق ردیابی کنند.
اگرچه اکسولوتل‌ها در زیستگاه طبیعی خود در مکزیک در معرض انقراض قرار دارند، اما از قرن نوزدهم تاکنون در آزمایشگاه‌ها نگهداری و بررسی می‌شوند. نکته جالب در مورد آن‌ها این است که برخلاف بسیاری از دوزیستان، مانند قورباغه‌ها، هرگز به‌طور کامل دگردیسی نمی‌یابند و برخی ویژگی‌های نوزادی مانند آبشش‌های بیرونی و پنجه‌های پرده‌دار را تا پایان عمر حفظ می‌کنند. این ویژگی، دلیل اصلی ظاهر خاص و دوست‌داشتنی آن‌هاست.
اما مهم‌تر از ظاهر، توانایی بازسازی حیرت‌انگیز آن‌هاست. اکسولوتل‌ها نه‌تنها اندام‌های قطع‌شده را بازسازی می‌کنند، بلکه قادرند بافت‌هایی از قلب، ریه و حتی مغز را نیز از نو بسازند. یکی از معماهای بزرگ در این زمینه، نحوه شناسایی مکان دقیق اندام قطع‌شده توسط سلول‌هاست. به‌عبارت دیگر، بدن باید بداند که اندام قطع‌شده در چه موقعیتی قرار داشته است تا بتواند آن را به‌درستی بازسازی کند. به‌عنوان نمونه، اگر دست از ناحیه بالای آرنج قطع شود، بدن باید بخش بالای دست، ساعد و در نهایت کف دست را بسازد. اما اگر قطع‌شدگی در ناحیه ساعد باشد، تنها همان ناحیه باید بازسازی شود.
پژوهش جدید نشان می‌دهد که مولکولی کوچک به‌نام اسید رتینوئیک در این فرآیند بازسازی نقش کلیدی ایفا می‌کند. این مولکول که مشتقی از ویتامین آ است، به‌خاطر ویژگی‌های بازسازی‌کننده‌اش شناخته شده و ارتباط نزدیکی با رتینول دارد؛ همان ماده‌ای که در بسیاری از محصولات مراقبت از پوست یافت می‌شود. برای بررسی نقش اسید رتینوئیک، دانشمندان اقدام به قطع دست این جانوران کردند؛ اقدامی که شاید برای دوستداران اکسولوتل تکان‌دهنده باشد، اما از منظر علمی ضروری بود.
پژوهشگران تأکید کردند اکسولوتل‌ها پیش از انجام این کار بی‌هوش شدند و پس از آن نیز به‌دقت تحت نظر قرار گرفتند. این موجودات پس از قطع اندام، علائمی از درد یا ناراحتی نشان نمی‌دهند. آن‌ها ظرف چند هفته، اندام خود را به‌طور کامل بازسازی می‌کنند. نتایج نشان داد که در صورت جلوگیری از تجزیه اسید رتینوئیک در بدن اکسولوتل، روند بازسازی دچار اختلال می‌شود. به‌طور مثال، در محل ساعد، به‌جای آنکه فقط ساعد بازسازی شود، بخشی مشابه بازوی بالایی رشد می‌کند. این در حالی است که گروه کنترل که دارو دریافت نکرده بودند، فرآیند بازسازی طبیعی را طی کردند.
این یافته‌ها نشان می‌دهد که اسید رتینوئیک مانند یک سیستم موقعیت‌یاب (GPS) عمل می‌کند که به سلول‌ها مکان دقیق خود را در بدن اعلام می‌کند. به‌بیان دیگر، هرچه غلظت اسید بیشتر باشد، سلول به مرکز بدن نزدیک‌تر است. این مولکول با فعال‌سازی ژن‌هایی درون سلول‌ها، رشد صحیح اندام را هدایت می‌کند. پروفسور پرایگ موراوالا، عضو مؤسسه زیست‌پزشکی در ایالت مین آمریکا، می‌گوید: «گرچه هنوز تا بازسازی اندام‌های انسانی فاصله زیادی داریم، اما این تحقیق گامی مهم در آن مسیر است. درک بهتر از مدارهای ژنی کنترل‌کننده رشد، برای بازآفرینی این فرآیند در بدن انسان، کاملاً ضروری است.»
موناگان، پژوهشگر اصلی این مطالعه، نیز با اشاره به اینکه هر سلول در بدن انسان، نقشه ژنتیکی کامل ساخت اندام‌ها را دارد، می‌گوید: «همه ما همان ژن‌ها را داریم. همه ما زمانی که جنین بودیم، این اندام‌ها را ساخته‌ایم.» پرسش اساسی اکنون این است: آیا می‌توانیم سیگنال‌های شیمیایی خاصی را شناسایی کنیم که این نقشه‌های پنهان را در بزرگسالی دوباره فعال کنند؟ همان‌طور که اکسولوتل‌ها قادر به این کار هستند.
او اضافه می‌کند: «این یکی از قدیمی‌ترین پرسش‌های زیست‌شناسی است، اما در عین حال ظاهری کاملاً آینده‌نگرانه دارد.» جالب اینکه وقتی موناگان حدود بیست سال پیش تحقیقاتش را آغاز کرد، کمتر کسی حتی نام اکسولوتل را شنیده بود. اما با ظهور این جانور در بازی محبوب «ماین‌کرفت» در سال ۲۰۲۱، محبوبیت آن به‌شدت افزایش یافت.
نظرات کاربران