1601179b0345111347429 94543371 n

478 Sekcja M - Rozwój kończyny ki $

obu powierzchniach ran powstają blastemy i następuje regeneracji części dyslalnych, rozwijają się dwie kończyny, przy czym oL ^ proksymalno dystalna jednej z nich jest odwrócona (rys. 3).

Opisane eksperymenty wskazuje, że komórki w kończynie płaz* ’) ogoniastego zachowuje wartości pozycyjne wzdłuż osi proksyirudńo-' -dystalnej. Po amputacji komórki w miejscu amputacji posługują swoimi tożsamościanu pozycyjnymi jako wskaźnikami do generowania ' nowego zespołu wartości pozycyjnych w blastemic, reprezentujących:.;-.-; bardziej dystalnc struktury. Co więcej, wartości pozycyjne ustalone w zregenerowanej blastemic, są autonomiczne. Jeżeli blasłemę usunie: -się z regenerującej kończyny i przeszczepi w inny region ciała, który może wspierać jej rośnięcie, tworzy ona taki sam komplet struktur dyslalnych.

Molekularne

podstawy

specyfikacji

regionalnej

W blastemic specyfikacja regionalna może obejmować działanie kwasu retinowego i ekspresję genów HoxA, co wskazuje, że strefa progresji (niezależnie od wielkości) oraz blastema posługują się podobnymi mechanizmami molekularnymi w tworzeniu wzoru proksymalno-dystal- >. nej budowy kończyny. Naskórek rany jest bogatym źródłem kwasu retinowego, który może tworzyć gradient w blastcmie do generowania zestawu wartości pozycyjnych wzdłuż przyszłej osi przed ni o-tylnej. Ekspresja genów HoxA nic zaclwdzi w dojrzałej kończynie, natomiast są one aktywowane w regenerującej blastemic krótko po jej powstaniu. Znaczenie kwasu retinowego w regionalnej specyfikacji sugerują także wyniki doświadczalnego wprowadzenia dodatkowej ilości tego kwasu do regenerującej kończyny. Jeżeli się amputuje kończynę na wysokości jej nadgarstka, zwykle zostaje zregenerowana dłoń. Przy czym, jeżeli do regenerującej kończyny wprowadzi się duże ilości kwasu retinowego, następuje zmiana tożsamości pozycyjnej blastemy w kierunku tworzenia bardziej proksymalnydt struktur i oprócz nadgarstka regeneruje cala ręka. W takich doświadczeniach blastema wykazuje odpowiedź na działanie kwasu retinowego zależną od wielkości dawki, a im mniejsze jest jego stężenie, tym mniej wyraźny efekt proksymalizujący wywołuje w regenerującej kończynie.

Przecinając kończynę w różnych miejscach i analizując zawartość i kwasu retinowego w rozwijających się blastemach, można wykazać, że blastemy rozwijając się na różnie długich kikutach zawierają różne ilości kwasu retinowego. Zatem przypuszcza się, że cktodcrma na poziomie ₍ amputacji pełni ważną rolę w ustalaniu wartości pozycyjnej blastemy, wydzielając regulowane ilości kwasu retinowego, i że gradient wytworzony w blastemic wyznacza bardziej dystalnc wartości pozycyjne, niezbędne do uzupełnienia osi proksymalno-dystalnej. Utworzenie gradien- j tu kwasu retinowego, którego źródłem jest ektoderina, wyjaśnia naturę niezależnej orientacji regeneracji dystalnej, tj. gradient kwasu retinowego, niezależnie od orientacji amputowanej kończyny, zawsze będzie wykazywał największe stężenie na jej dystalnym końcu, zgodnie z orien- ; tacją odnoszącą się do płaszczyzny przecięcia. Zatem ustalone wartości pozycyjne będą zawsze rozmieszczone w tym samym kierunku.    ,

Możliwość regeneracji kończyny plaże ogoniastego świadczy o tym, że ina ona dziedziczny zdolność do odtwarzania brakujących struktur, zgodnego z wzorem budowy. Szczególnie uderzające jest to, że regenerująca kończyna może odtworzyć nie tylko brakujące struktury dystalnc, ale i struktury pośrednie, w procesie zwanym regeneracją interkalamą (wstawkową). Jeżeli kończynę amputuje się w nadgarstku i rozwiniętą blastemę przeszczepi na kikut kończyny osobnika biorcy, u którego kończyna została odcięta na wysokości ramienia, to rozwija się u niego kończyna prawidłowa, w której struktury proksymalne powstają z tkanki kikuta, a dystalnc z blastemy. Taka regeneracja różni się bardzo od rozwoju kończyny zarodkowej. Jeżeli się wszczepi strefę progresji pobraną z pączka starszej kończyny dawcy i przeniesie do młodszego pączka kończyny biorcy, rozwija się kończyna zarodkowa, w której brakuje struktur proksymalnych (rys. 4; por. rys. 1 w temacie M2).

Rogenorncjn jntorknlnriio — model

«v»p6lnfdnej

biegunowej

Regenerację zarówno interkalamą, jak i dystalną, można wyjaśnić w kategoriach modelu współrzędnej biegunowej, według którego komórki są wyposażone w informacje pozycyjne w formie współrzędnych biegunowych, na trójwymiarowej mapie. W prawidłowej kończynie komórki przylegające do siebie mają takie same przyległe informacje pozycyjne i pozostają nieruchome. Natomiast po amputacji kończyny, w wyniku zasklepienia się rany, przylegają do siebie komórki mające różne wartości pozycyjne. Przypuszcza się, że taki rodzaj skupienia komórek stymuluje ich proliferację i odróżnicowanie dopóty, dopóki nic ustali się nowy, kompletny zestaw współrzędnych biegunowych, po czym cały układ wchodzi w stan spoczynku. Są dane wskazujące, że zróżnicowana adhezja komórkowa może stanowić podstawę molekularną dla takiego procesu.

Regeneracja interkalarna zachodzi nie tylko zgodnie z osią proksy-malno-dystalną, ale także zgodnie z jej otoczeniem, wyznaczonym przez osie przednio-tylną i grzbicto-brzuszną. Zatem jeżeli wycinek tkanki usunie się z grzbietowej części kończyny, ubytek zostanie wyrównany w wyniku regeneracji, tj. przez proliferację komórek wchodzących w skład tkanek grzbietowych. Model współrzędnej biegunowej traktuje obwód kończyny na podobieństwo tarczy zegara, a jej liczby od 1 do 12 — jako różne wartośd pozycyjne. Zgodnie z tak ujmowanym modelem, jeżeli zostanie usunięta tkanka grzbietowa w kończynie (tj. mająca

usunięcie blastemy pfOksyirolno, i zastąpmn* btottemą dystalną

regeneracja roge<xyaC|a interkalarna dystaku

Rys 4. Przeniesienie blastemy dysuttne) na proksymalne mie/sco tany powoduje regenerację dystatną (czarna) tkanki z komórek blastemy oraz nterkatama regenerację (szara) tkanki z ptoksymalnoi części rany