Ubur-ubur meregenerasi tentakelnya yang hilang, dan sekarang kita tahu cara melakukannya

Hydra dalam mitos mungkin mampu menumbuhkan salah satu kepalanya kembali setiap kali dipenggal, tetapi ada makhluk nyata yang mampu meregenerasi bagian tubuh mereka yang digigit predator lapar. Ubur-ubur adalah salah satunya.

Dari salamander, bintang laut, hingga hydra (hidrozoa kecil yang diberi nama sesuai dengan binatang mitos yang menakutkan), semua hewan yang mampu beregenerasi memulai proses perbaikan melalui pembentukan blastema. Kelompok sel yang berkembang biak, menyerupai sel induk, dapat mengisi kembali bagian tubuh dengan membelah berulang kali. Meskipun sel-sel pada awalnya masih belum berdiferensiasi, mereka akhirnya membentuk jenis sel tertentu seperti otot dan kulit.

Proses pembentukan blastema telah dipelajari pada beberapa hewan lain, namun bagaimana pembentukannya pada ubur-ubur masih menjadi misteri. Dipimpin oleh peneliti pascadoktoral Sousuke Fujita, tim dari Universitas Tokyo dan Universitas Tohoku di Jepang ingin menetapkan dasar untuk regenerasi non-biner dengan menemukan bagaimana blastema membantu menumbuhkan kembali tentakel ubur-ubur. Apakah proses pembentukan blastema berbeda dengan proses pada biseksual?

“Secara khusus, pemahaman saat ini tentang pembentukan blastema sebagian besar didasarkan pada model biner, sehingga mekanisme pembentukan ekstra-blastema masih kurang dipahami,” kata para peneliti dalam makalah yang diterbitkan. diam Baru-baru ini diterbitkan di PLOS Biology.

Proses regenerasi pada ubur-ubur selama ini masih menjadi misteri. Tim Jepang akhirnya memiliki pandangan baru tentang proses pada ubur-ubur ini Cladonema pasifikum. Mereka menemukan bahwa sel-sel yang berkembang biak yang membentuk blastema hanya muncul ketika ada luka, dan tidak sama dengan sel-sel induk in situ yang ditemukan di dasar tentakel. Namun kedua jenis sel tersebut bekerja sama untuk memperbaiki dan menumbuhkan kembali tentakel yang terputus.

Sebuah lengan dan satu kaki

Ubur-ubur adalah cnidaria, sebuah filum invertebrata bertubuh lunak. Cnidaria Mereka juga termasuk karang, hydra, dan anemon, yang semuanya memiliki tentakel yang menyengat. Berbeda dengan organisme bilateral seperti salamander (dan manusia), yang memiliki simetri bilateral (yaitu simetris sisi kanan dan kiri), cnidaria memiliki simetri tubuh radial, dengan bagian tubuh memanjang dari tengah dan seluruhnya simetris. Mereka tidak punya kanan, kiri, depan, atau belakang.

Karena ubur-ubur mengandalkan tentakelnya untuk menangkap dan melumpuhkan mangsanya, mereka membutuhkan tentakel yang hilang untuk tumbuh kembali secepat mungkin. Saat cakar Cladonema Jika dipotong dengan membiarkan pangkal atau umbi tetap di tempatnya, luka di lokasi pemotongan akan sembuh total dalam waktu kurang dari 24 jam. Ledakan terbentuk segera setelah penyembuhan; Kemudian tentakel baru mulai tumbuh.

Semakin banyak mereka tumbuh, semakin banyak sel berfilamen, atau sel penyengat. Hal ini memberi kesan kepada Fujita dan timnya bahwa proses regenerasi terjadi terlepas dari apakah ubur-ubur tersebut baru saja makan atau belum, karena tubuhnya secara otomatis memprioritaskan pertumbuhan kembali tentakelnya untuk menangkap makanan.

Mereka terus berkembang

Ketika blastema terbentuk, sebagian besar proliferasi sel terjadi menuju ujung tentakel baru yang sedang beregenerasi. Tiga jenis sel yang berdiferensiasi kemudian ditemukan di blastema. Ini adalah sel epitel yang membentuk lapisan dalam tentakel. i sel, yang membantu ubur-ubur merasakan dan menangani makanan; Sel-sel berserabut terasa menyengat. Sel-sel yang tidak berdiferensiasi menunjukkan kecenderungan untuk berubah menjadi sel-sel epitel karena ini adalah sel-sel yang paling umum dalam tentakel yang berkembang penuh.

Sebagian besar sel pembentuk blastema bukanlah sel induk dari umbi yang bermigrasi ke ujung. Namun masih ada sesuatu yang bisa dilakukan oleh sel induk bawang. Tim percaya bahwa sel-sel tersebut membantu tentakel yang baru terbentuk tumbuh keluar dari pangkalnya, menambah panjang sementara sel-sel yang berkembang biak memanjangkannya dari ujungnya. Menghilangkan sel induk di bagian dasar juga dapat menunda pembentukan blastema selama satu atau dua minggu.

Secara umum, pembentukan blastema pada ubur-ubur terbukti sangat mirip dengan apa yang terlihat pada cacing yang dipenggal secara regeneratif. Namun, masih belum jelas bagaimana dan di mana sel-sel reproduksi muncul. Para peneliti percaya bahwa ada kemungkinan sel-sel ini berasal dari sel-sel yang sudah berdiferensiasi dan berdiferensiasi untuk membentuk blastema. Contoh sel yang tidak berdiferensiasi yang membentuk blastema telah terlihat pada bintang laut dan kecoa.

Mungkinkah manusia bisa beregenerasi? mungkin terjadi. Beberapa percobaan pada hewan yang tidak beregenerasi secara alami telah berhasil merangsang pertumbuhan kembali jaringan. Ketika mekanisme di balik fenomena ini lebih dipahami, pengobatan pada manusia dengan menggunakan proses regeneratif suatu hari nanti mungkin akan dikembangkan, namun untuk saat ini, hal tersebut masih dalam ranah fiksi ilmiah.

Biologi PLOS, 2023. DOI: 10.1371/jurnal.pbio.3002435