Desetljećima je hidra, mala vodena životinja koja izgleda kao plutajuća cijevi s krakovima, bila sinonim za potragu za dugovječnošću. Sada, novi rad prikazuje načine na koje hidra može regenerirati svoje glave mijenjajući način na koji su regulirani njezini geni.

Mnoge životinje mogu obnoviti dijelove svog tijela. Na primjer, dojenčadi ljudi mogu ponovno izrasti vrhovi prstiju, a gušterima i daždevnjacima mogu ponovno izrasti udovi. Ali za hidre, koje su srodnici meduza i morskih anemona, potpuno novo tijelo može se reformirati iz malih fragmenata tkiva. I čini se da životinje mogu to učiniti uvijek iznova, bez starenja. U prosjeku svakih 20 dana mijenjaju sve svoje stanice. Jedan rad iz 2014. procjenjuje da bi u kontroliranim laboratorijskim uvjetima 5% hidre i dalje bilo živo nakon 1400 godina.

Aide Macias-Muñoz, biologinja sa Kalifornijskog sveučilišta u Santa Barbari, rekla je da su je oduvijek zanimale meduze i što se o evoluciji može naučiti iz tako jednostavnog živčanog sustava. Ali kada je otkrila hidru dok je radila na kalifornijskom sveučilištu u Irvineu, usmjerila se na regeneraciju.

Glave hidre nisu prave glave s mozgom - umjesto toga, one su nakupine od 50 do 300 stanica u blizini usta stvorenja koje organiziraju razvoj. Normalan proces kojim nova glava raste i odvaja se u novu životinju naziva se pupanje. Ali ako hidra izgubi glavu, može se pojaviti novi organizator i natjerati da se formira nova glava. A ponekad, izgubljena glava može ponovno izrasti na donji dio tijela životinje.

U novom radu, objavljenom u časopisu Genome Biology and Evolution, Macias-Muñoz i njezini kolege identificirali su 298 gena koji su bili različito izraženi tijekom pupanja i regeneracije, što ukazuje da su ta dva procesa različito regulirana.

"Ako izrađujete novi prst, očekivali biste da se to radi na isti način, čak i ako je tijekom regeneracije. Ali zapravo se ispostavi da se radi drugačije - različiti geni su uključeni i u različito vrijeme", rekla je Macias-Muñoz. "Ali nekako ipak završi s istim rezultatom."

Istraživači su se dugo pitali u kojoj se mjeri regeneracija i razvoj razlikuju, rekla je Mansi Srivastava, biolog sa Sveučilišta Harvard koja nije bila uključena u novi rad. Ovaj bi rad mogao početi objašnjavati koji su procesi specifični za regeneraciju. "To nam daje stvarno širok pogled na to kako se RNA i genom mijenjaju, i daje nam sirovi materijal da dobijemo konkretnije odgovore", rekla je Srivastava.

Sljedeći je korak, rekla je Macias-Muñoz, potvrditi genetske nalaze isključivanjem nekih gena kako bi se testiralo nastavlja li se regeneracija. Istraživači također mogu testirati uzrokuje li povećanje aktivnosti gena pojavu više glava hidre.

Budući da se hidra smatra besmrtnom - sposobnom regenerirati cijelo svoje tijelo iznova i iznova - ovo istraživanje može doprinijeti dubljem razumijevanju kako cijeli regenerativni sustav funkcionira, rekla je Macias-Muñoz. "Može nam reći kako stanice komuniciraju jedna s drugom kako bi životinja održala oblik kakav jest."