Säugetiere können die Finger- und Zehenspitzen nach der Amputation regenerieren, und jetzt zeigen neue Forschungsergebnisse, wie Stammzellen im Nagel dabei eine Rolle spielen.
Eine Studie an Mäusen, die heute (12. Juni) in der Fachzeitschrift Nature online veröffentlicht wurde, enthüllt das chemische Signal, das Stammzellen dazu veranlasst, sich zu neuem Nagelgewebe zu entwickeln, und zieht auch Nerven an, die die Nagel- und Knochenregeneration fördern.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Nagelstammzellen verwendet werden könnten, um neue Behandlungen für Amputierte zu entwickeln, sagten die Forscher.
Bei Mäusen und Menschen beinhaltet die Regeneration eines amputierten Fingers oder Zehs das Nachwachsen des Nagels. Aber ob der amputierte Teil der Ziffer nachwachsen kann, hängt davon ab, wo genau die Amputation stattfindet: Wenn die Stammzellen unter dem Nagel zusammen mit der Ziffer amputiert werden, tritt kein Nachwachsen auf, aber wenn die Stammzellen verbleiben, ist ein Nachwachsen möglich.
Um zu verstehen, warum diese Stammzellen für die Regeneration entscheidend sind, wandten sich die Forscher an Mäuse. Die Wissenschaftler führten Zehenamputationen in zwei Gruppen von Mäusen durch: eine Gruppe normaler Mäuse und eine Gruppe, die mit einem Medikament behandelt wurde, das sie nicht in der Lage machte, die Signale für die Entwicklung neuer Nagelzellen zu erzeugen.
Sie fanden heraus, dass die Signale, die die Entwicklung der Stammzellen zu Nagelzellen leiteten, für die Regeneration amputierter Nägel von entscheidender Bedeutung waren. Fünf Wochen nach der Amputation hatten die normalen Mäuse ihre Zehen und Zehennägel regeneriert. Aber die Mäuse, denen das Nagelsignal fehlte, konnten weder ihre Nägel noch den Zehenknochen selbst nachwachsen, weil den Stammzellen die Signale fehlten, die die Nagelzellentwicklung fördern. Als die Forscher diese Signale auffüllten, regenerierten sich die Zehen erfolgreich.
In einem anderen Experiment entfernten die Forscher chirurgisch Nerven von den Zehen der Mäuse, bevor sie sie amputierten. Dies beeinträchtigte die Nagelzellregeneration signifikant, ähnlich wie bei den Mäusen, denen die Signale fehlten, um neue Nägel zu produzieren. Darüber hinaus verringerte die Nervenentfernung die Spiegel bestimmter Proteine, die das Gewebewachstum fördern.
Zusammen zeigen die Ergebnisse, dass Nagelstammzellen für das Nachwachsen einer verlorenen Stelle bei Mäusen entscheidend sind. Wenn sich herausstellt, dass dies auch beim Menschen der Fall ist, könnten die Ergebnisse zu besseren Behandlungen für Amputierte führen.
Andere Tiere, einschließlich Amphibien, können auch verlorene Gliedmaßen regenerieren. Zum Beispiel können Wassersalamander komplette Gliedmaßen oder sogar Teile ihres Herzens nachwachsen lassen — ein Prozess, an dem Zellen ihres Immunsystems beteiligt sind. Durch die Untersuchung dieser Phänomene bei anderen Tieren könnte es möglich sein, das regenerative Potenzial bei Menschen zu verbessern, sagten die Forscher.
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