Menschen haben eine Salamander-ähnliche Fähigkeit, Knorpel in Gelenken nachwachsen zu lassen, wie neue Forschungsergebnisse nahelegen.
Wissenschaftler haben herausgefunden, dass Knorpel in menschlichen Gelenken sich selbst durch einen Prozess reparieren kann, der dem ähnlich ist, den Tiere wie Salamander und Zebrafische verwenden, um Gliedmaßen zu regenerieren.
Die Studie identifizierte einen Reparaturmechanismus, der in Knöchelgelenken robuster und in Hüftgelenken weniger robust zu sein scheint.
Forscher sagen, dass der Befund möglicherweise zu Behandlungen von Osteoarthritis führen könnte, der häufigsten Gelenkerkrankung der Welt.
Professor Virginia Kraus von den Abteilungen für Medizin, Pathologie und orthopädische Chirurgie am Duke University Medical Center in Amerika war die leitende Autorin.
Sie sagte:„Wir glauben, dass ein Verständnis dieser salamanderartigen Regenerationsfähigkeit beim Menschen und der kritisch fehlenden Komponenten dieses Regelkreises die Grundlage für neue Ansätze zur Reparatur von Gelenkgewebe und möglicherweise ganzen menschlichen Gliedmaßen bilden könnte.“
Die Wissenschaftler entwickelten einen Weg, um das Alter von Proteinen mithilfe interner molekularer Uhren zu bestimmen, die integraler Bestandteil von Aminosäuren sind, die eine Form in eine andere umwandeln.
Neu geschaffene Proteine im Gewebe haben wenige oder keine Aminosäureumwandlungen, während ältere Proteine viele haben.
Das Verständnis dieses Prozesses ermöglichte es Forschern zu identifizieren, wann Schlüsselproteine im menschlichen Knorpel jung, mittelalt oder alt waren.
Laut einer in Science Advances veröffentlichten Studie , das Alter des Knorpels hing weitgehend davon ab, wo er sich im Körper befand.
Der Knorpel in den Knöcheln ist jung, in den Knien mittelalt und in den Hüften alt.
Diese Korrelation zwischen dem Alter des menschlichen Knorpels und seiner Position im Körper stimmt damit überein, wie die Reparatur von Gliedmaßen bei bestimmten Tieren erfolgt.
Die Wissenschaftler sagen, dass ihre Entdeckung auch darauf hindeutet, warum Hüft- und Knieverletzungen länger brauchen, um zu heilen, und sich oft zu Arthritis entwickeln.
Die Forscher fanden auch heraus, dass Moleküle namens microRNA diesen Prozess regulieren und aktiver bei Tieren sind, die für die Reparatur von Gliedmaßen, Flossen oder Schwänzen bekannt sind, darunter Salamander, Zebrafische, afrikanische Süßwasserfische und Eidechsen.
Sie glauben, dass microRNAs als Medikamente entwickelt werden könnten, die Arthritis verhindern, verlangsamen oder rückgängig machen könnten.
Der Hauptautor Dr. Ming-Feng Hsueh sagte:„Wir waren begeistert zu erfahren, dass die Regulatoren der Regeneration in den Gliedmaßen des Salamanders auch die Kontrolle über die Reparatur des Gelenkgewebes in den menschlichen Gliedmaßen zu sein scheinen.“
Prof. Kraus sagte:„Wir glauben, dass wir diese Regulatoren stärken könnten, um degenerierten Knorpel eines arthritischen Gelenks vollständig zu regenerieren.
„Wenn wir herausfinden, welche Regulatoren uns im Vergleich zu Salamandern fehlen, können wir vielleicht sogar die fehlenden Komponenten wieder hinzufügen und eines Tages einen Weg finden, einen Teil oder das gesamte verletzte menschliche Glied zu regenerieren.
„Wir glauben, dass dies ein grundlegender Reparaturmechanismus ist, der auf viele Gewebe angewendet werden könnte, nicht nur auf Knorpel.“