Hidra – ključ vječnog života?

December 18, 2015 Proučavanje slatkovodnog polipa koji može regenerirati oštećene stanice Načelo da sva živa bića na kraju ostare oduvijek je bila životna činjenica – do sada. Gotovo desetljeće znanstvenici s Instituta Max Planck za demografska istraživanja (MPIDR) proučavali su slatkovodni polip Hydra, organizam čija je smrtnost stalna i iznimno niska. Za većinu vrsta, uključujući ljude, vjerojatnost umiranja raste kako osoba stari. Znanstvenici to smatraju pokazateljem fizičkog propadanja u tijelu. Međutim, čini se da je Hydra našla način da se odupre fizičkom propadanju tijela koje stari. Istraživači uključeni u ovu studiju – direktor MPIDR-a James Vaupel i Daniel Martinez (Pomona College, Claremont, Kalifornija, SAD) – objavili su svoja otkrića u znanstvenom časopisu PNAS. "Naša otkrića temeljni su izazov uobičajenim teorijama o evoluciji starenja", rekao je demograf MPIDR-a Ralf Schaible. Prema tim teorijama, svi višestanični organizmi sposobni za razmnožavanje doživjeli bi propadanje svog fizičkog oblika kako stare. Znanstvenici to mjere na dva načina: stope plodnosti koje se značajno smanjuju nakon razdoblja reproduktivne sposobnosti tijekom rane odrasle dobi; i povećan rizik od smrti nakon zrelosti. Za ljude, mogućnost umiranja u roku od godinu dana iznosi čak 50 posto za one u odmakloj fazi života. Međutim, za Hydru, ova stopa ostaje relativno konstantna – na oko 0,6 posto. Štoviše, reproduktivna sposobnost Hydre ne opada, već također ostaje konstantna. Proučavanje (skoro) vječnog života u podrumskom laboratoriju U dugoročnom eksperimentu koji je u tijeku, istraživači su stvorili umjetna okruženja za Hydru. Ovdje su organizmi slobodni od prijetnji i prirodnih predatora. Tijekom gotovo desetljeća, istraživači su se brinuli o oko 1800 Hydri u laboratoriju smještenom u podrumu instituta u Rostocku. Svaka Hydra živi u vlastitoj maloj staklenoj zdjeli u prirodnom ciklusu dan-noć u ormarima u kojima se održava konstantna temperatura od 18 stupnjeva Celzija. Triput tjedno, tim znanstvenika i pomoćnika hrani ih, koristeći posebne pipete za postavljanje sićušnih školjkaša u jedva vidljive pipke polipa. Svaki polip prima istu količinu hrane. Otkako je eksperiment započeo u ožujku 2006., Hidre se razmnožavaju aseksualno, a njihovi se potomci nakon toga stavljaju u vlastitu staklenu zdjelu i dobivaju isti tretman kao i njihovi roditelji. Fontana mladosti Sveukupno, bilo je 3,9 milijuna dana promatranja pojedinačne Hydre. Tijekom tog vremena, broj prirodnih smrti može se izbrojati na jednu ruku. U prosjeku, taj broj iznosi oko pet godišnje. Broj stvarnih smrti je veći kada se uzmu u obzir slučajevi kada Hydra strada zbog laboratorijskih nesreća poput polipa koji se zalijepio za poklopac svoje zdjele i osušio se ili je pala na pod. Dakle, ne obazirući se na takve neprirodne uzroke smrti, znanstvenici su nastavili s procjenom stope smrtnosti organizma. Ispostavilo se da bi nekoliko generacija istraživača bilo nedovoljno da prežive Hidru. Nakon 500 godina, procijenjeno je da će pet posto kohorte još uvijek biti živo. Za dvije od dvanaest kohorti u studiji, rizik od smrti bio je tako mali da je trebalo 3000 godina dok ne ostane samo pet posto polipa. "Hidra očigledno uspijeva održati svoje tijelo mladim jer ne stari nagomilavanjem oštećenja i mutacijama, kao što to čini većina drugih živih bića", rekao je biodemograf Alexander Scheuerlein. Dodao je da je organizam vjerojatno bio u stanju slijediti posebnu strategiju samoodržanja, zbog činjenice da su njegovo tijelo i stanični procesi bili prilično jednostavni. Na primjer, Hydra može u potpunosti regenerirati dijelove svog tijela koji su oštećeni ili izgubljeni, zbog velikog broja matičnih stanica. (Matične stanice imaju sposobnost razviti se u bilo koji dio tijela u bilo kojem trenutku.) Osim toga, Hydra može zamijeniti sve svoje stanice unutar samo četiri tjedna, pa redovito izbacuje one stanice koje su oštećene ili genetski mutirane. Kao rezultat toga, svaka šteta koju Hydra pretrpi brzo se popravlja prije nego što ima priliku da se pogorša.