Eine von einem internationalen Team unter der Leitung von Biologen der Universität Kentucky durchgeführte Forschung hat ergeben, dass die Fähigkeit zur Regeneration komplexer Gewebe bei Säugetieren möglicherweise weit verbreiteter ist als bisher angenommen. Diese Studie stellt einen wichtigen Schritt zum Verständnis dar, warum die meisten Säugetiere, insbesondere Menschen, begrenzte Regenerationsfähigkeiten haben. Grundlagenforschungsstudien wie diese versprechen die Entwicklung neuartiger regenerativer Therapien für Menschen.
Die Regeneration von Wirbeltieren findet am häufigsten bei Reptilien, Amphibien und Fischen statt. Bei Säugetieren ist sie normalerweise begrenzt, wie zum Beispiel bei Rehen, die ihre Geweihe regenerieren, oder Mäusen, die verlorene Fingerkuppen nachwachsen lassen.
Die neueste Studie baut auf früheren Arbeiten mit stacheligen Mäusen von Ashley W. Seifert, Ph.D., Professor im Department of Biology an der UK College of Arts and Sciences, auf. Diese Nagetiere sind bekannt für ihre einzigartige Fähigkeit, verlorene Haut nachzuwachsen, die Funktion eines durchtrennte Rückenmarks wiederherzustellen und geschädigtes Herzgewebe zu reparieren.
Das Papier mit dem Titel "Komplexe Geweberegeneration bei Lophuromys zeigt ein phylogenetisches Signal für verbesserte Regenerationsfähigkeit bei Deomyine-Nagetieren" wurde in den Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) veröffentlicht.
Die Studie konzentrierte sich auf eine Gruppe afrikanischer Nagetiere, die als Bürstenfellmäuse (Lophuromys) bekannt sind, die die Fähigkeit haben, musculoskeletales Gewebe nachzuwachsen, anstatt Verletzungen mit Narbengewebe zu heilen. Seifert und das Forschungsteam untersuchten Ohrverletzungen bei verschiedenen Nagetierarten, die in Kenia vorkommen, und untersuchten nicht-murid Nagetiere zum Vergleich.
Seifert sagte: "Dieses Projekt etabliert einen evolutionären Rahmen zur Untersuchung der komplexen Geweberegeneration bei Säugetieren. Unsere Studie hat gezeigt, dass nur stachelige Mäuse und Bürstenfellmäuse vollständiges Gewebe regenerieren konnten." Er fügte hinzu, dass die Entdeckung ein phylogenetisches Signal für eine verbesserte Regenerationsfähigkeit liefert, was darauf hindeutet, dass spezifische Merkmale in ihrem gemeinsamen Vorfahren die Regeneration erleichtert haben.
Der Doktorand Brennan Riddell betonte die Bedeutung des Verständnisses von Regeneration und sagte: "Die Entdeckung eines einzigartigen Regenerationsfalls in einer wenig charakterisierten Säugetierlinie sollte Neugier und Schutz unserer Biodiversität fördern."
Die Zusammenarbeit zwischen der Universität Kentucky und der Universität Nairobi trug zur Entdeckung von Säugetieren bei, die durch Regeneration heilen können. Stephen Kiama, Ph.D., Vizekanzler der Universität Nairobi, bemerkte, dass diese Studie ein weiteres Modell für narbenfreies Heilen bietet.
Das Forschungsteam zielt darauf ab, die komplexe Geweberegeneration bei Säugetieren, insbesondere bei Nagetieren, zu verstehen und erkennt das Potenzial für zukünftige Entdeckungen. Adam Ferguson, Ph.D., Sammlungsmanager am Field Museum of Natural History, bemerkte: "Die Dokumentation der musculoskeletalen Regeneration bei Bürstenfellmäusen bringt uns einen Schritt näher zum Verständnis der gemeinsamen evolutionären Geschichte dieser einzigartigen Nagetierlinie."
Molly McDonough, Ph.D., Assistenzprofessorin an der Chicago State University, betonte die Bedeutung von Vergleichsstudien über mehrere Arten hinweg, um die Vielfalt der Regenerationsfähigkeiten und deren Evolution zu verstehen. Riddell sagte: "Zukünftige Arbeiten können dieses Multi-Spezies-System nutzen, um die Mechanismen zu untersuchen, die der Regeneration bei Säugetieren zugrunde liegen."
Seifert schloss: "Diese Studie bietet die Grundlage, um zu testen, inwieweit spezifische zelluläre, genetische und physiologische Merkmale mit der Regenerationsfähigkeit korreliert sind, was den Weg für nachfolgende Studien ebnen wird." Die Forschung verspricht, neue Therapien für die Wundheilung, Gewebereparatur und Organregeneration zu entwickeln.