O specie de meduză care poate reveni la un stadiu timpuriu al vieții sale ar putea oferi oamenilor de știință indicii importante despre încetinirea sau chiar inversarea unor procese asociate îmbătrânirii. Cunoscută drept „meduza nemuritoare”, Turritopsis dohrnii are capacitatea extraordinară de a-și relua ciclul de viață atunci când este supusă unor condiții extreme. Cercetătorii încearcă acum să înțeleagă mecanismele genetice care fac posibil acest fenomen și dacă ele ar putea fi folosite într-o zi pentru regenerarea țesuturilor umane și tratarea bolilor asociate vârstei, relatează BBC.
Meduza care poate întineri în loc să moară. Cum funcționează fenomenul
Mica meduză translucidă Turritopsis dohrnii are o capacitate rară în lumea animală: atunci când este rănită, înfometată sau expusă unor condiții nefavorabile, poate reveni la o etapă timpurie a dezvoltării sale, în loc să își continue procesul obișnuit de îmbătrânire.
Biologul marin Maria Miglietta, de la Universitatea Texas A&M din Galveston, a studiat această specie în laborator, supunând exemplarele la diferite condiții extreme, precum lipsa hranei, modificarea salinității apei sau temperaturi ridicate. În loc să moară, meduzele au demonstrat că pot declanșa un proces neobișnuit de regenerare.
În prima etapă, acestea se opresc din mișcare și se scufundă pe fundul acvariului. Corpul lor se transformă apoi într-o mică masă de celule, din care, în decurs de una până la trei zile, apare o structură numită polip.
Polipul reprezintă un stadiu timpuriu din viața meduzelor și poate forma o colonie din care se vor dezvolta ulterior noi exemplare adulte.
„De la o singură meduză care nu moare, se formează această colonie care poate forma alte sute”, explică Maria Miglietta.
Teoretic, fiecare dintre noile meduze poate repeta procesul, ceea ce îi permite speciei să revină de mai multe ori la un stadiu juvenil.
Capacitatea a fost observată pentru prima dată în 1992, când un cercetător italian care uitase să hrănească meduzele din laborator a descoperit, la întoarcere, că în recipient apăruseră noi polipi.
Secretul meduzei nemuritoare ar putea sta în ADN
Oamenii de știință încearcă să înțeleagă ce se întâmplă la nivel celular atunci când meduza își reia ciclul de viață.
Unul dintre mecanismele identificate este transdiferențierea, proces prin care celulele adulte își pot schimba identitatea și se pot transforma în alte tipuri de celule, necesare pentru formarea unui nou organism.
În mod obișnuit, celulele specializate ale unui organism rămân în mare parte dedicate funcțiilor lor până când îmbătrânesc și mor. În cazul acestei meduze, anumite celule pot fi reprogramate pentru a participa la formarea unui nou polip.
Un studiu publicat în 2022 a identificat și alte caracteristici genetice care ar putea explica această capacitate.
Cercetătorii au descoperit că Turritopsis dohrnii are mai multe copii ale unor gene implicate în repararea ADN-ului și în protejarea telomerilor, structurile situate la capetele cromozomilor.
Telomerii joacă un rol important în protejarea materialului genetic, însă se scurtează în mod obișnuit odată cu înaintarea în vârstă.
Potrivit biologului molecular Victor Quesada, de la Universitatea din Oviedo, capacitatea meduzei de a menține aceste structuri ar putea reprezenta unul dintre secretele longevității sale.
Cercetări preliminare mai recente au identificat inclusiv asemănări între unele gene activate în timpul regenerării meduzei și gene asociate longevității la oameni.
Ar putea oamenii să beneficieze de capacitatea de întinerire a meduzelor?
Cercetătorii speră că înțelegerea acestor mecanisme ar putea deschide noi direcții în medicina regenerativă.
Michael Koldobskiy, oncolog pediatru și cercetător la Universitatea Johns Hopkins, consideră că identificarea mecanismelor moleculare care permit celulelor să revină la stări mai tinere ar putea avea aplicații medicale importante.
Scopul oamenilor de știință nu este transformarea adulților în copii, ci identificarea unor metode prin care celulele și țesuturile afectate de îmbătrânire ar putea fi regenerate.
În viitor, asemenea descoperiri ar putea contribui la dezvoltarea unor tratamente pentru vindecarea rănilor, recuperarea țesuturilor afectate de accidente vasculare cerebrale sau infarcturi și, eventual, pentru unele afecțiuni neurodegenerative, precum boala Alzheimer.
„Nu ne vom micșora din nou la un embrion și vom reporni”, explică Koldobskiy, care consideră însă că întinerirea unor organe și țesuturi ar putea deveni posibilă.
Cercetările sunt încă într-un stadiu incipient, iar oamenii de știință nu au demonstrat că mecanismele observate la meduze pot fi reproduse în siguranță la oameni.
Meduza „nemuritoare” poate totuși să moară
În ciuda numelui său, Turritopsis dohrnii nu este invincibilă.
Maria Miglietta explică faptul că unele exemplare din laborator nu reușesc să se regenereze, iar cercetătorii nu știu dacă există o limită a numărului de cicluri de întinerire pe care le poate parcurge un organism.
În mediul natural, meduzele pot muri din cauza prădătorilor, a lipsei hranei sau a condițiilor nefavorabile.
De altfel, specia este dificil de menținut în viață în laborator, deoarece are nevoie de condiții specifice pentru a supraviețui.
Totuși, capacitatea sa de regenerare oferă o perspectivă neobișnuită asupra îmbătrânirii și asupra posibilității ca unele procese biologice considerate ireversibile să poată fi modificate.
„Este reconfortant să ne gândim că natura a găsit o soluție la una dintre principalele probleme ale oamenilor: îmbătrânirea și moartea”, spune Maria Miglietta.
Pentru cercetători, meduza nemuritoare reprezintă astfel nu doar o curiozitate a naturii, ci și un posibil punct de plecare pentru înțelegerea unor mecanisme care ar putea transforma medicina regenerativă.
