חוקרים גילו איך מדוזות מגדלות זרועות ציד מתפקדות תוך ימים ספורים לאחר שנקטעו
בכל שנה בקיץ, כשעונת הרחצה נפתחת, המדוזות מציפות את הים והחופים, וכל המבלים בים מסתכנים בעקיצה ובצריבה. רובנו רואים את המדוזות כמטרד: יצורים מחומר דמוי ג'לי, חסרי מוח, לב וכלי דם, עם תאים צורבים ומסוכנים. עם זאת, המדוזות הן חיות מעניינות וכלל לא פשוטות. רק לפני כשנה התפרסם מחקר שגילה איך מדוזות מהמין "מדוזה בת אלמוות" (Turritopsis dohrnii) מסוגלות לחיות חיי נצח.
המדוזות דומות לפעמון שבקצהו זרועות ציד. בדרך כלל יש בזרועות האלה תאי צריבה שמאפשרים למדוזות לשתק את הטרף ולהוביל אותו אל חלל העיכול. הזרועות האלה חשובות לקיום המדוזה, ורוב המדוזות פיתחו יכולת לגדל אותן מחדש כשהן נפגעות או נקטעות.
רגנרציה, היכולת לגדל איברי גוף מחדש, קיימת בין השאר אצל שממיות, סרטנים ומדוזות. היא מסתמכת על יצירה של צבר תאים בשם בְּלַסטֵמָה, שמסוגל לתקן את הנזק. הבלסטמה היא אוסף של תאים שיכולים להפוך לכל תא אחר, בתהליך שנקרא התמיינות. תאי הבלסטמה מופיעים אצל יצורים דו-חיים אחרי פציעה ומאפשרים לתקן נזקים רבים ולשקם רקמות פגועות. יש ידע רב על היווצרות הבלסטמה, אך עיקר המחקרים בנושא רגנרציה נעשו עד היום אצל בעלי חיים מפותחים יותר, למשל סלמנדרות או צפרדעים, כך שלא ידוע הרבה על בעלי חיים שהתפתחו בשלב מוקדם יותר באבולוציה, למשל המדוזות.
מחקר חדש של קבוצה מיפן גילה את המנגנון שמאפשר למדוזות הקטנות Cladonema pacificum לגדל מחדש תוך יומיים-שלושה את זרועות הציד שלהן לאחר שהן נפגעות או נקטעות.
זרועות ציד עם היכולת להתחדש אחרי קטיעה. המדוזה Cladonema pacificum | מקור: Sosuke Fujita, The University of Tokyo
הגזע שממנו צומח הכול
כדי לבחון איך הבלסטמה במדוזה הזאת נוצרת, החוקרים כרתו את זרועות הציד שלה ועקבו אחרי ההתפתחות של הזרועות מחדש, תוך התמקדות בתאים שגדלים באזור הכריתה. בבסיס הזרוע של המדוזה יש אזור שמכונה פקעת ובו תאי גזע שנמצאים שם תמיד. תאי הגזע האלה הופכים לפי הצורך לתאים של איברים בגוף המדוזה במהלך חייה, ומסייעים לתיקון פציעות.
החוקרים בחנו את התאים בבלסטמה וגילו שבנוסף לתאי הגזע המוכרים, הקרויים resident homeostatic stem cells או בקיצור RHSC, נוצרת אחרי פציעה רקמת תאים חדשה. תאי הרקמה החדשים שמופיעים - repair-specific proliferative cells או RSPC - עדיין לא ממוינים לתאים שמרכיבים את זרוע הציד, אבל הם יכולים לשחזר אותה. החוקרים בחנו את ההבדלים בין שתי רקמות התאים וגילו שתאי הגזע המוכרים הכרחיים להיווצרות של התאים בזרוע הציד ולהתארכותה, ואילו תאי הרקמה החדשים שהתגלו הכרחיים לשחזור של זרוע הציד כי הם תורמים להיווצרות של הבלסטמה ובהמשך להיווצרות האפיתל, שכבת תאים חיצונית דקה.
72 שעות לאחר הקטיעה זרוע הציד מתפקדת כראוי. זרוע הציד המחודשת של המדוזה | Sosuke Fujita, The University of Tokyo
דמיון למרות הריחוק האבולוציוני
חוקרים ראו בעבר אצל בעלי חיים מתקדמים יותר, למשל סלמנדרות, איך מופיעים תאים חדשים שמסייעים להתחדשות האיבר. עם זאת, החוקרים במחקר הנוכחי הראו לראשונה שיש דמיון רב במנגנונים שמאפשרים שחזור איברים של בעלי חיים מורכבים יותר, למשל סלמנדרות, ופשוטים יותר, למשל מדוזות, על אף שהאב הקדמון המשותף שלהם חי לפני מאות מיליוני שנים.
גילוי של מנגנונים לריפוי ושחזור איברים יכול לסייע בזיהוי של מרכיבים בתא שפועלים בתהליך הזה, וכך לאפשר פיתוח של כלים שיכולים לשפר את היכולת לרפא אותנו, בני האדם.
