A beraye, maganin sinadaran girma mai mataki biyu ya sake tsiro da ƙasusuwan yatsar da aka yanke — ba cikakke ba

Tambayar Aristotle, a kan yatsar ƙafar bera

Me ya sa salamander zai iya sake tsiro da cikakkiyar ƙafar da aka yanke — ƙashi, tsoka, jijiya, fata, komai — amma bera ko mutum kawai ya rufe kututturen da rauni ya tsaya? Tambayar tsohuwa ce: makalar ta ce ta koma zamanin Aristotle, fiye da shekaru dubu biyu da suka wuce. Dabbobin da za su iya yin haka suna sake gina ɓangaren da ya ɓace daga ƙaramin tudun sel da ba su ƙware ba da ake kira blastema, wanda yake taruwa a raunin ya sake gina abin da ya ɓace. Yawancin dabbobi masu shayarwa ba sa yin blastema. Muna rufe rauni da tabo.

Saboda haka makala mai suna “sake tsiron yatsa a bera” ta shiga tsakiyar ɗaya daga tsofaffin tambayoyin ilimin halitta da ba a warware ba — kuma kwanan nan, tsakiyar hayaniya mai yawa. Ka tambayi intanet abin da ta ce, za a gaya maka mutane suna gab da sake tsiro da yatsu da gaɓoɓin da suka ɓace. Abin da ta ce ya fi ƙunci, ya fi ban mamaki, kuma ya fi jan hankali: a cikin beraye, a yanke yatsar da yawanci take rufewa da tabo, sinadaran girma biyu da aka bayar a jerin da ya dace — FGF2 da farko, sai BMP2 — sun sa kututturen ya sake gina ƙashin da ya ɓace. Ba dukan gaɓa ba. Ba a mutum ba. Ba daidai ba. Amma raunin da dabbobi masu shayarwa yawanci suke rufewa da fibrosis an sa ya sake tsiro, wannan ne sakamakon da ya cancanci fahimta.

Abin da marubutan suka yi

Yatsar bera tana daga cikin wurare kaɗan da dabba mai shayarwa take iya sake tsiro da wani abu. Idan aka yanke yatsa a ƙarshen ƙwarai, tana komawa; idan aka yanke ƙasa — ta cikin ƙashi na biyu na yatsar, phalanx na P2 — ba ta komawa. Kututturen yana rufewa da tabo ya tsaya. Wannan yankewar P2 da ba ta sake tsiro ba, a jariran bera, ita ce model da marubutan suka zaɓa da gangan: raunin da dabbobi masu shayarwa suke kasa sake tsiro da shi akai-akai.

Sun sa masa furotin masu isar da saƙo biyu, ɗaya bayan ɗaya. Kwanaki kaɗan bayan yankewa, da raunin ya rufe, sun dasa ƙaramin ƙwallo mai fitar da FGF2 (fibroblast growth factor). Bayan kwana biyar sun dasa ƙwallo ta biyu mai fitar da BMP2 (bone morphogenetic protein). Sannan suka bi yatsun tsawon makonni da micro-CT da rina nama, suka karanta jerin kwayoyin halitta a sel ɗin rauni ɗaya bayan ɗaya, kuma suka yi amfani da alamar gado domin bin inda kowane sel na rauni ya ƙare.

Abin da suka gano

FGF2 shi kaɗai ya gina kayan farko amma da ƙyar sakamakon. Ya sa raunin ya tara tarin sel masu rabuwa da suka yi kama da blastema — tarin sel da ke jan ragamar ainihin sake tsiro a dabbobi kamar salamander — ya kuma kunna jinin halitta da blastema ke amfani da su. Amma shi kaɗai yawanci ya tsaya a nan: kusan 70% na yatsun da aka yi wa magani ba su fitar da sabon ƙashi ba, kuma kusan 30% ne kawai suka yi ƙashi guda ɗaya a wurin da bai dace ba.

FGF2 sai BMP2 ya gama aikin — ba cikakke ba. Idan ƙwallon BMP2 ta biyo bayan FGF2, kowace yatsar da aka yi wa magani ta fitar da sabon ƙashi. Yawancinsu sun sake gina phalanx na ƙarshe da ya ɓace (P3) a matsayin ƙashi da ake iya gane shi tare da growth plate a gindinsa — irin tsarin da ƙashin yatsa yake amfani da shi yayin girma — da yawa kuma sun sake gina ƙaramin gaɓa: ƙashi mai kama da sesamoid, tare da tsoka-maɗauri da ligament da suka sake haɗuwa da kututturen. Idan aka auna su da kyau, sassan da suka sake tsiro sun yi kama da na asali amma ba daidai ba, kuma ƙashin kututturen, duk da ya girma, bai kai girmansa na yau da kullum ba. Marubutan sun kira sakamakon “cikakkiyar yatsa marar cikawa” — cikakkiya domin duk tsarin da aka yanke yana da wani makamanci, marar cikawa domin babu wanda ya zama ainihin kwafi.

An sake tsara sel ɗin rauni da gaske. Karatun sel ɗaya-ɗaya ya nuna FGF2 ya sauya fibroblast na rauni cikin rana guda, ya kunna jinin halitta (Hmga1, Hmga2) da ke da alaƙa da komawa yanayin girma na amfrayo. Sa’an nan alamar gado ta nuna cewa an sake ba sel na kututture aikin daban — an karkatar da su su gina tsarin wani ɓangaren yatsa da ya fi nesa da inda suka fara — suna taimakawa wajen gina phalanx da ya dawo da nama na synovial da na haɗi na sabon gaɓar (ƙaramin ƙashi mai kama da sesamoid ya fi samuwa daga wasu sel).

Abin da wannan mai yiwuwa yake nufi

Marubutan sun kawo fassara biyu, da taka-tsantsan.

Na farko: dalilin da ya sa dabbobi masu shayarwa suke kasa sake tsiro a nan ba domin sel da suka dace sun ɓace ba ne. Sel masu iya sake tsiro suna nan a rauni; abin da ya ɓace shi ne saƙonnin da za su kunna su. Idan aka bayar da saƙon FGF da BMP a jeri mai kyau, raunin da zai yi tabo yana sake tsiro maimakon haka. A kalmar marubutan, saƙonnin nan sun isa su tayar da sake tsiro a raunin da yawanci yake warkewa da fibrosis.

Na biyu: sake tsiron da aka tayar yana bin hanyoyi biyu — hanyar da ta dogara da blastema wadda take sake gina phalanx ta sake gudanar da girman amfrayonsa (shi ya sa ake samun growth plate), da hanyar da ba ta dogara da blastema ba wadda take sake gina haɗin gaɓar. Tare suna iya maye gurbin, a kusan, abin da yankewar ta cire.

Abin da wannan bai tabbatar ba

• Yana cikin beraye — yatsun jariran bera, a model da aka zaɓa domin yawanci ba ya sake tsiro. Ba a yi kome a mutane ba.
• Ƙashin yatsa ne, ba gaɓa ba. Yankewar tana cire ƙarshen abin da ya yi daidai da yatsa ɗaya (ƙarshen P2, P3, da ƙaramin ƙashin sesamoid); sakamakon sake tsiron waɗannan ƙananan sassa ne. “Sake tsiro da gaɓoɓi” ba ya cikin makalar.
• Ba cikakke ba ne. Ƙasusuwan da suka sake tsiro suna kama da na asali amma ba daidai ba, ƙashin kututturen bai koma cikakken girma ba, kuma FGF2 shi kaɗai yana kasa yawancin lokaci.
• Ƙwallaye biyu na sinadaran girma ne, a jere — ba magani, serum, cream, ko magani guda ba. Lokaci yana da muhimmanci: FGF2 da farko, BMP2 bayan kwana biyar.
• Bai nuna yana aiki a manyan dabbobi masu shayarwa ko manya ba, ko cewa yana da lafiya. Jariran bera ne a gwaji da ake sarrafawa sosai.

Yaya ƙarfin shaidar yake?

A cikin iyakarsa, ainihin sakamakon yana da ƙarfi. Kowace yatsa ta FGF2→BMP2 ta fitar da sabon ƙashi inda babu yatsar kulawa da ta yi, kuma nau’ikan shaida guda biyar masu zaman kansu — hoton ƙashi na 3D, rina nama, ƙididdigar siffa, karatun sel ɗaya-ɗaya, da bin asalin sel — duka suna nuna hanya ɗaya.

Iyakokin gaskiya sun shafi faɗin amfani, ba ƙarfin sakamakon ba. Martanin yana bambanta kuma ba cikakke ba; yana cikin jariran bera; kalmar “sun isa” tana magana ne kan wannan raunin model, ba mutane ba. Makalar ta nuna cewa za a iya shawo kan gazawar sake tsiro ta dabba mai shayarwa ta hanyar bayar da saƙonni masu dacewa a yatsar bera. Ba ta nuna hanyar sake tsiro da gaɓar mutum — ko ma yatsar mutum — ba.

Me ya sa yake da muhimmanci

Tsawon lokaci tambayar ita ce ko dabbobi masu shayarwa ba su da sel na sake tsiro ko kuma kawai ba sa amfani da su. Wannan aiki yana ba amsa ta biyu ƙarfi: sel masu iya aiki suna wurin rauni, kuma saƙonni masu dacewa a jeri mai dacewa za su iya tayar da su. Wannan ra’ayi ne mai sa bege da gaske — amma mai doguwar hanya. Mayar da “sun isa a yatsar jaririn bera” zuwa abin da mutum zai lura da shi hanya ce mai tsawo, kuma makalar ba ta yi kamar ba haka ba. Darajar a nan ita ce tabbacin ka’ida, ba alkawari ba.

Takaitaccen bayani

A jariran bera, yankewa ta ƙashi na biyu na yatsa (P2) yawanci tana warkewa da tabo ba tare da sake tsiro ba. Dasa ƙwallon FGF2, sannan bayan kwana biyar ƙwallon BMP2, ya sauya hakan: FGF2 ya tara sel masu rabuwa kamar blastema, BMP2 ya sa su bambanta, yatsar kuma ta sake tsiro da phalanx da ya ɓace — tare da growth plate — kuma sau da yawa da ƙaramin gaɓa, tsoka-maɗauri, ligament da ƙashin sesamoid. Sassan da suka dawo sun yi kama da na asali amma ba daidai ba, kuma sakamakon ba cikakke ba ne. Bin sel ya nuna an sake tsara sel na rauni domin su gina tsarin da ya ɓace. Muhimmin abu: a nan, gazawar sake tsiro ta dabba mai shayarwa matsalar saƙonni da suka ɓace ce, ba sel da suka ɓace ba, kuma saƙon FGF + BMP ya isa ya shawo kanta a wannan model. Tabbacin ka’ida ne a bera — ba maganin mutum ba, kuma ba “sake tsiro da gaɓoɓi” ba.

Binciken ba tare da ƙarin gishiri ba

Abin da makalar ta nuna: A jariran bera, maganin FGF2-sai-BMP2 a jere ga yankewar yatsar P2 da ba ta saba sake tsiro ba yana tayar da sake tsiron phalanx na ƙarshe da aka yanke (ta blastema da ke yin growth plate) kuma sau da yawa haɗin gaɓa (ƙashi mai kama da sesamoid, tsoka-maɗauri, ligament). Shaida biyar — micro-CT, histology, ƙididdigar siffa, karatun sel ɗaya-ɗaya, da bin asalin sel — suna goyon baya. Tsarin da aka tayar suna kama da na asali amma ba daidai ba.

Abin da mai yiwuwa ne amma ba a tabbatar ba: Cewa FGF2 shi kaɗai, da wani lokaci ko adadi, zai iya kammala sake tsiro; takamaiman shirin girma da sel da aka sake ba aiki suke bi.

Abin da ba ta nuna ba: Kome a mutane, ko manya ko manyan dabbobi masu shayarwa; sake tsiron dukan gaɓa ko dukan yatsa; magani, serum, ko jiyya ta mataki ɗaya; aminci; ko cewa sakamakon cikakke ne ko yana faruwa koyaushe.

Manyan iyakoki: Jariran bera; model na ƙashin yatsa, ba gaɓa ba; martani marar cikawa mai bambanci (FGF2 shi kaɗai yawanci yana kasa); “sun isa” yana shafar wannan raunin model, ba mutane ba; babu bayanan mutum ko dabba babba.

Yaya ƙarfin amincewar mai karatu na yau da kullum ya kamata ya kasance? Babbar amincewa cewa a wannan model na bera FGF2→BMP2 ya tayar da wani ɓangaren sake tsiron yatsa da gaske, kuma sel masu iya aikin suna nan amma ba su samu saƙo ba. Babbar amincewa cewa wannan ba sake tsiron gaɓar mutum ba ne kuma ba magani ba ne. Ƙarama zuwa matsakaiciyar amincewa ga yadda ka’idar za ta iya komawa wani yanayi. Matsayin da ya dace: ainihin tabbacin ka’ida mai kyau game da dalilin da ya sa dabbobi masu shayarwa suke kasa sake tsiro — kuma yana da nisa da kanun labari.