Η «αθάνατη» μέδουσα που ξαναγίνεται νέα: Τι μπορεί να μας διδάξει για τη γήρανση

Μια μικροσκοπική μέδουσα, που μπορεί να επανέρχεται σε νεότερο στάδιο της ζωής της, αποτελεί αντικείμενο επιστημονικής έρευνας για τη διαδικασία της γήρανσης.

Μια μικροσκοπική μέδουσα που έχει την εντυπωσιακή ικανότητα να επιστρέφει σε προηγούμενο στάδιο της ζωής της βρίσκεται στο μικροσκόπιο επιστημόνων που μελετούν τη γήρανση.

Το είδος Turritopsis dohrnii, γνωστό ως «αθάνατη μέδουσα», έχει προσελκύσει το ενδιαφέρον επιστημόνων που προσπαθούν να κατανοήσουν τους μηχανισμούς της γήρανσης και να διαπιστώσουν αν ορισμένοι από αυτούς θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν στην ανθρώπινη ιατρική.

Η θαλάσσια βιολόγος Μαρία Μιλιέτα, από το Πανεπιστήμιο Texas A&M στο Γκάλβεστον, έχει υποβάλει τις μέδουσες αυτές σε ακραίες συνθήκες στο εργαστήριό της. Τις έχει κόψει, βράσει, αφήσει χωρίς τροφή και εκθέσει σε απότομες αλλαγές της αλατότητας του νερού. Αντί όμως να πεθάνουν, πολλές καταφέρνουν να επιβιώσουν με έναν εντυπωσιακό τρόπο.

Όταν βρεθούν υπό έντονη πίεση, βυθίζονται στον πυθμένα και χάνουν τη χαρακτηριστική μορφή της ενήλικης μέδουσας, με το σώμα σε σχήμα ομπρέλας και τα πλοκάμια. Στη θέση της σχηματίζεται μια μικρή, σφαιρική μάζα κυττάρων.

Μέσα σε μία έως τρεις ημέρες, από αυτή τη μάζα αναπτύσσεται ένας πολύποδας, μια μορφή που αντιστοιχεί σε πρώιμο στάδιο της ζωής της μέδουσας. Ο πολύποδας δημιουργεί στη συνέχεια μια αποικία, από την οποία μπορούν να προκύψουν εκατοντάδες νέες μέδουσες.

«Από μία μέδουσα που δεν πεθαίνει δημιουργείται μια αποικία, η οποία μπορεί να παράγει εκατοντάδες ακόμη», εξηγεί η Μιλιέτα. Καθεμία από αυτές έχει, θεωρητικά, τη δυνατότητα να επαναλάβει την ίδια διαδικασία.

Πώς ανακαλύφθηκε η ασυνήθιστη ικανότητά της

Η πρώτη παρατήρηση έγινε σχεδόν τυχαία το 1992, όταν ένας Ιταλός επιστήμονας ξέχασε να ταΐσει τις μέδουσες που διατηρούσε στο εργαστήριό του για ένα Σαββατοκύριακο. Επιστρέφοντας, περίμενε να τις βρει νεκρές. Αντί γι’ αυτό, ανακάλυψε νέους πολύποδες μέσα στο δοχείο.

Η ανακάλυψη κίνησε το ενδιαφέρον του βιολόγου Στέφανο Πιράινο, από το Πανεπιστήμιο του Σαλέντο στην Ιταλία, ο οποίος άρχισε να μελετά πώς ήταν δυνατόν ένα ενήλικο ζώο να επιστρέφει σε προηγούμενο στάδιο της ανάπτυξής του.

Η εξήγηση βρίσκεται σε μια κυτταρική διαδικασία γνωστή ως «διαδιαφοροποίηση» (transdifferentiation).

Κατά τη φυσιολογική ανάπτυξη ενός οργανισμού, τα αρχικά κύτταρα εξειδικεύονται σταδιακά, αποκτώντας συγκεκριμένους ρόλους. Κάποια γίνονται νευρικά κύτταρα, άλλα μυϊκά και άλλα αναλαμβάνουν διαφορετικές λειτουργίες. Συνήθως διατηρούν αυτή την εξειδίκευση μέχρι το τέλος της ζωής τους.

Στην περίπτωση της Turritopsis dohrnii, όμως, ορισμένα κύτταρα μπορούν να επιστρέψουν σε μια λιγότερο εξειδικευμένη κατάσταση και στη συνέχεια να μετατραπούν σε διαφορετικούς τύπους κυττάρων, απαραίτητους για τον σχηματισμό του πολύποδα.

Η δυνατότητα αυτή ξεπερνά την αναγέννηση ενός χαμένου μέλους, όπως συμβαίνει σε ορισμένες σαύρες ή αμφίβια. Εδώ, ολόκληρο το ζώο μπορεί να επιστρέψει σε μια προηγούμενη φάση του βιολογικού του κύκλου.

Τι αποκαλύπτουν τα γονίδιά της

Οι επιστήμονες προσπαθούν πλέον να εντοπίσουν τους γενετικούς μηχανισμούς που επιτρέπουν αυτή την ανανέωση.

Σε μελέτη που δημοσιεύθηκε το 2022, ερευνητές συνέκριναν το DNA της «αθάνατης» μέδουσας με εκείνο ενός συγγενικού είδους, για το οποίο δεν έχει διαπιστωθεί αντίστοιχη ικανότητα.

Διαπίστωσαν ότι η Turritopsis dohrnii διαθέτει περισσότερα αντίγραφα ορισμένων γονιδίων που συμμετέχουν στην επιδιόρθωση βλαβών του DNA, οι οποίες συσσωρεύονται με την ηλικία.

Εντόπισαν επίσης γενετικά χαρακτηριστικά που σχετίζονται με τη συντήρηση των τελομερών, των προστατευτικών δομών στα άκρα των χρωμοσωμάτων. Τα τελομερή συνήθως μικραίνουν καθώς τα κύτταρα διαιρούνται και γερνούν, γεγονός που συνδέεται με τη σταδιακή φθορά τους.

Ο μοριακός βιολόγος Βίκτορ Κεσάδα, από το Πανεπιστήμιο του Οβιέδο στην Ισπανία, εκτιμά ότι η αποτελεσματικότερη συντήρηση αυτών των δομών μπορεί να αποτελεί ένα από τα στοιχεία που εξηγούν την ασυνήθιστη ανθεκτικότητα της μέδουσας.

Παράλληλα, η Μιλιέτα εξετάζει ποια γονίδια ενεργοποιούνται όταν το ζώο μετατρέπεται στη σφαιρική μάζα κυττάρων από την οποία θα αναπτυχθούν νέοι πολύποδες.

Προκαταρκτική έρευνά της έδειξε ότι ορισμένα από τα γονίδια που παρουσιάζουν αυξημένη δραστηριότητα σε αυτό το στάδιο συνδέονται και με τη μακροζωία στον άνθρωπο.

Μπορούν αυτά τα ευρήματα να βοηθήσουν την ανθρώπινη ιατρική;

Ο Μάικλ Κολντόμπσκι, παιδοογκολόγος και ερευνητής στο Πανεπιστήμιο Τζονς Χόπκινς, συνεργάζεται με τη Μιλιέτα για να διερευνήσει αν αντίστοιχοι μηχανισμοί θα μπορούσαν να ενεργοποιηθούν σε ανθρώπινα κύτταρα.

Ο στόχος δεν είναι, φυσικά, να επιστρέφει ένας ηλικιωμένος άνθρωπος στην παιδική του ηλικία, αλλά να μπορούν συγκεκριμένα κύτταρα και ιστοί να ανακτούν ορισμένα από τα χαρακτηριστικά που είχαν όταν ήταν νεότεροι.

Μια τέτοια δυνατότητα θα μπορούσε μελλοντικά να βοηθήσει στην επούλωση τραυμάτων, στην αποκατάσταση ιστών που έχουν υποστεί βλάβες από εγκεφαλικά επεισόδια ή εμφράγματα, αλλά και στην αντιμετώπιση ασθενειών που συνδέονται με τη γήρανση, όπως η νόσος Αλτσχάιμερ και ορισμένες μορφές απώλειας όρασης.

Οι επιστήμονες έχουν ήδη καταφέρει, με συγκεκριμένες τεχνικές, να προκαλέσουν διαδικασίες κυτταρικής ανανέωσης σε κύτταρα θηλαστικών. Ωστόσο, η ασφαλής και αποτελεσματική εφαρμογή τους σε ανθρώπινους ιστούς παραμένει ιδιαίτερα δύσκολη.

«Απέχουμε πολύ ακόμη από το να αξιοποιήσουμε αυτές τις δυνατότητες προς όφελος του ανθρώπου», επισημαίνει ο Κολντόμπσκι, θεωρώντας πάντως ότι η μελέτη οργανισμών που ανέπτυξαν τέτοιους μηχανισμούς πριν από εκατομμύρια χρόνια μπορεί να αποδειχθεί πολύτιμη.

Γιατί η «αθάνατη» μέδουσα μπορεί τελικά να πεθάνει

Παρά το εντυπωσιακό της όνομα, η Turritopsis dohrnii δεν είναι πραγματικά άτρωτη.

Η Μιλιέτα έχει διαπιστώσει ότι ορισμένες μέδουσες στο εργαστήριό της δεν καταφέρνουν να ανανεωθούν. Δεν είναι επίσης γνωστό αν υπάρχει όριο στον αριθμό των φορών που μπορούν να επαναλάβουν τη διαδικασία, καθώς το είδος είναι δύσκολο να διατηρηθεί για μεγάλα χρονικά διαστήματα σε εργαστηριακές συνθήκες.

Στο φυσικό τους περιβάλλον, οι μέδουσες αυτές απειλούνται από θηρευτές, την έλλειψη τροφής και άλλους παράγοντες που μπορούν να τις σκοτώσουν, ανεξάρτητα από τις δυνατότητες αναγέννησής τους.

Το είδος έχει πάντως εξαπλωθεί σε πολλές θαλάσσιες περιοχές του πλανήτη, από τη Μεσόγειο μέχρι την Καραϊβική και την Ιαπωνία.

«Παρότι έχει την ικανότητα να ανανεώνεται και θεωρητικά να μην πεθαίνει από γηρατειά, παραμένει ταυτόχρονα ένας εξαιρετικά ευάλωτος οργανισμός», εξηγεί η Μαρία Πασκουάλ-Τόρνερ, ερευνήτρια του Ινστιτούτου Θαλάσσιων Επιστημών της Ισπανίας.

Πηγή: Pagenews.gr