'वयस्क मेंढक ने कटे हुए पैर फिर से उगाए': अंग पुनर्जनन अनुसंधान में एक अग्रिम

वयस्क मेंढकों को पहली बार अंग के पुनर्जनन के लिए एक सफलता के रूप में चिह्नित करते हुए कटे हुए पैरों को फिर से उगाने के लिए दिखाया गया है।

उत्थान इसका मतलब है कि किसी क्षतिग्रस्त या लापता हिस्से को फिर से उगाना अंग अवशिष्ट ऊतक से. वयस्क मनुष्य कुछ अंगों जैसे यकृत और विशेष रूप से त्वचा को सफलतापूर्वक पुनर्जीवित कर सकते हैं, जिसका नियमित रूप से नवीकरण और मरम्मत की जाती है, लेकिन दुर्भाग्य से अधिकांश के मानव ऊतक अंगों पुनर्जीवित करने की क्षमता नहीं है. पुनर्योजी चिकित्सा के क्षेत्र का लक्ष्य हमारे शरीर में ऊतकों के पुनर्जनन को फिर से शुरू करने के तरीके खोजना है। आदर्श समाधान महत्वपूर्ण मार्गों को गति देना होगा जो किसी ऊतक, उदाहरण के लिए एक अंग, को उसकी अपनी कोशिकाओं से पुनर्स्थापित कर सकते हैं, हालांकि, यह कोई सीधा मामला नहीं है क्योंकि वैज्ञानिक अभी भी ऊतक पुनर्जनन की बारीकियों को समझने की कोशिश कर रहे हैं।

में प्रकाशित एक अध्ययन में रिपोर्टें सेल, scientists from Tuft University USA aimed to understand tissue regeneration capacity and how cells cooperate and form a three-dimensional अंग. They chose to reproduce tissue growth in an animal which normally does not regenerate and they chose an amphibian – adult aquatic African clawed frog (Xenopus laevis) – a commonly used laboratory animal in research. Amphibians have very limited tissue renewal capacity similar to humans. Scientists successfully designed a device which retriggers tissue generation at the amputation site and enables to partially regenerate a hindlimb in adult Xenopus frog.

कटे हुए अंगों को फिर से उगाना

सबसे पहले, एक पहनने योग्य बायोरिएक्टर को सिलिकॉन में 3डी में मुद्रित किया गया था और इसे हाइड्रोजेल से भरा गया था। इसके बाद, इस हाइड्रोजेल पॉलीमर पर हाइड्रेटिंग सिल्क प्रोटीन रखे गए जो हीलिंग और पुनर्जनन को बढ़ावा देने के लिए जाने जाते हैं। हार्मोन प्रोजेस्टेरोन - एक न्यूरोस्टेरॉइड - जोड़ा गया था जिसे आमतौर पर मासिक धर्म, गर्भावस्था और स्तनपान में शामिल होने के लिए जाना जाता है। प्रोजेस्टेरोन तंत्रिका रक्त वाहिका और अन्य ऊतकों की मरम्मत को बढ़ावा देने में भी शामिल है। मेंढकों को प्रायोगिक, नियंत्रण और दिखावटी समूहों में विभाजित किया गया था। नियंत्रण और ढोंग समूहों में बायोरिएक्टर डिवाइस को अंग विच्छेदन के तुरंत बाद मेंढकों में लगाया गया था। प्रायोगिक समूह में बायोरिएक्टर द्वारा विच्छेदन स्थल पर प्रोजेस्टेरोन जारी किया गया था। 24 घंटे के बाद उपकरणों को हटा दिया गया। फिर मेंढकों को नियमित रूप से कई महीनों तक देखा गया। नियंत्रण और दिखावटी समूहों में मेंढकों ने विच्छेदन स्थल पर एक पतली, कार्टिलाजिनस स्पाइक विकसित की जो सामान्य है जब ऊतक पुनर्जनन बिना सहायता के आगे बढ़ता है। यह केवल प्रायोगिक समूह के मेंढकों में देखा गया था कि बायोरिएक्टर डिवाइस ने बड़े अंग पुनर्जनन को ट्रिगर किया और मेंढक लगभग पूरी तरह से बने अंग के करीब एक अधिक संरचित पैडल के आकार का उपांग वापस ले लिया। यह एक सहायता प्राप्त ऊतक पुनर्जनन का संकेत था। दिखाई देने वाला अंतर कुछ हफ्तों के भीतर ही ध्यान देने योग्य हो गया, जिससे पता चलता है कि बायोरिएक्टर डिवाइस ने आसपास एक समर्थन वातावरण बनाया है घाव ऊतक को विकसित करने में सक्षम बनाने के लिए - गर्भाशय के अंदर एक भ्रूण में ऊतक कैसे विकसित होंगे, इसके समान। बायोरिएक्टर (केवल 24 घंटों के लिए रखा गया) से प्रोजेस्टेरोन की एक संक्षिप्त डिलीवरी ने कई महीनों के दौरान नरम ऊतक और हड्डी के विकास को गति दी थी। पुनर्जीवित संरचनाओं के ऊतक विज्ञान विश्लेषण और आणविक निरीक्षण पर यह पता चला कि ये अंग मोटे थे और उनमें अधिक विकसित हड्डियां, संक्रमण और संवहनीकरण था। प्रोजेस्टेरोन से उपचारित जानवर भी नियंत्रण और दिखावटी समूहों की तुलना में अधिक सक्रिय थे।

लगभग छह महीने के बाद अंगों का विकास रुक गया लेकिन इससे उंगलियों और पैर की उंगलियों की सामान्य वृद्धि हुई। पुनर्जीवित अंगों में हड्डी की मात्रा और घनत्व, मुख्य रक्त वाहिकाओं, अच्छी तरह से स्थापित नसें थीं और ये मेंढक भी उसी तरह तैर सकते थे जैसे सामान्य असंक्रमित मेंढक अपने मूल अंगों का उपयोग करते थे। आरएनए अनुक्रमण और ट्रांसक्रिप्टोम विश्लेषण से पता चला कि विच्छेदन स्थल पर कोशिकाओं में जीन अभिव्यक्ति को बायोरिएक्टर द्वारा संशोधित किया गया था। तो, ऑक्सीडेटिव तनाव और श्वेत रक्त कोशिकाओं की गतिविधि से संबंधित जीन सक्रिय (अपग्रेड) थे और कुछ अन्य को डाउनग्रेड किया गया था। जख्म और प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया भी कम हो गई थी जिससे शरीर की चोट के लिए प्राकृतिक प्रतिक्रिया को कमजोर करके पुनर्जनन को आगे बढ़ने की इजाजत मिलती है जो अन्यथा पुनर्जन्म प्रक्रिया में बाधा डालती।

भविष्य बनाओ

यह अध्ययन एक किकस्टार्ट या ट्रिगर प्रोग्राम को परिभाषित करने के तर्क पर आधारित है जो दीर्घकालिक विकास का मार्ग प्रशस्त करेगा। इसे कोशिका-उत्तेजना का एक नया मॉडल कहा जा सकता है। पहले के अध्ययनों से पता चला है कि चूहे सामान्य परिस्थितियों में आंशिक रूप से कटे हुए उंगलियों को पुन: उत्पन्न कर सकते हैं, लेकिन क्योंकि वे जलीय नहीं हैं और उनकी रक्षा के लिए कोई पानी नहीं है, इसलिए उभयचरों के विपरीत चूहों में प्रक्रिया कुशल नहीं थी क्योंकि संवेदनशील पुनर्जीवित कोशिकाओं को फिर से कठोर सतहों के अधीन किया गया था और फिर। एक कशेरुकी जानवर में पुनर्जनन दृष्टिकोण स्तनधारियों और मानव शरीर पर लागू होना चाहिए और शायद बहुत जल्द ही भविष्य में हम जटिल अंगों को पुन: उत्पन्न कर सकते हैं जिनका उपयोग अंग प्रत्यारोपण या किसी भी प्रकार की चोटों के लिए यहां तक ​​कि कैंसर के लिए भी किया जा सकता है।

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स्रोत (रों)

हरेरा-रिनकॉन सी एट अल। 2018। पहनने योग्य बायोरिएक्टर के माध्यम से प्रोजेस्टेरोन का संक्षिप्त स्थानीय अनुप्रयोग वयस्क ज़ेनोपस हिंदलिंब में दीर्घकालिक पुनर्योजी प्रतिक्रिया को प्रेरित करता है। रिपोर्टें सेल। 25 (6)। https://doi.org/10.1016/j.celrep.2018.10.010

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