Laut einer am Montag veröffentlichten Studie können Seespinnen nach einer Amputation Körperteile und nicht nur Gliedmaßen nachwachsen lassen, die den Weg für weitere wissenschaftliche Forschungen zur Regeneration ebnen könnten.
„Damit hatte niemand gerechnet“, sagt Gerhard Scholtz von der Humboldt-Universität zu Berlin, Erstautor der im veröffentlichten Studie Proceedings of the National Academy of Sciences. „Wir waren die ersten, die gezeigt haben, dass das möglich ist.“
Es ist gut dokumentiert, dass viele verschiedene Arten von Arthropoden wie Tausendfüßler, Spinnen und andere Insekten nach einem Verlust Gliedmaßen nachwachsen können.
„Krabben können ihre Gliedmaßen sogar automatisch loswerden, wenn sie angegriffen werden“, sagte Scholtz. „Sie ersetzen es durch ein neues Glied.“
Was die Forscher bei ihren Experimenten mit den winzigen achtbeinigen Seespinnen herausfanden, ist, dass sie in der Lage sind, andere Körperteile als Gliedmaßen zu regenerieren.
Für die Studie amputierten sie verschiedene Hinterbeine und hintere Teile von 23 unreifen und erwachsenen Seespinnen und überwachten die Ergebnisse.
Bei den erwachsenen Seespinnen gab es keine Regeneration von Körperteilen, aber einige von ihnen leben noch zwei Jahre später.
Die jugendlichen Exemplare hingegen erfuhren eine vollständige oder nahezu vollständige Regeneration der fehlenden Körperteile, einschließlich Enddarm, Anus, Muskulatur und Teilen der Fortpflanzungsorgane.
90 Prozent der Seespinnen überlebten langfristig und 16 der Jungen häuteten sich mindestens einmal.
Bei 14 der jungen Spinnen wurde ein Nachwachsen des Hinterteils beobachtet, während sich keines der erwachsenen Exemplare häutete oder regenerierte.
Die Regenerationsfähigkeiten variieren im gesamten Tierreich. Plattwürmer zum Beispiel können ihren Körper aus nur wenigen Zellen nachwachsen lassen.
Wirbeltiere, zu denen auch Menschen gehören, haben praktisch keine Regenerationsfähigkeit, mit einigen Ausnahmen wie Eidechsen, denen Schwänze nachwachsen können.
Scholtz sagte, die Ergebnisse könnten den Weg für weitere Forschungen auf diesem Gebiet ebnen.
„Es gibt eine Fülle verschiedener Arten, die auf diese Weise getestet werden können“, sagte er.
Der nächste Schritt könnte darin bestehen, zu versuchen, den Mechanismus hinter dem Nachwachsen zu entdecken.
„Wir können versuchen, auf zellulärer und molekularer Ebene herauszufinden, was die Regeneration anzeigt“, sagte er.
„Vielleicht sind Stammzellen beteiligt, die undifferenzierte Zellen sind, die eine neue Form und ein neues Schicksal annehmen können?“
„Am Ende könnten die Mechanismen, die wir in Arthropoden entdecken, vielleicht bei der medizinischen Behandlung von Gliedmaßenverlust oder Fingerverlust und so weiter beim Menschen helfen“, sagte Scholtz. „Das ist immer die Hoffnung.“
Mehr Informationen:
Georg Brenneis et al., Die Seespinne Pycnogonum litorale stellt das Paradigma der fehlenden axialen Regeneration bei Häutungstieren auf den Kopf. Proceedings of the National Academy of Sciences (2023). DOI: 10.1073/pnas.2217272120
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