Vodní dráček, tak se přezdívá axolotlu mexickému, mlokovi, který obývá mexická jezera Lago de Xochimilco a Lago de Chalco. Ví se o něm, že je schopen neotenie, tedy rozmnožování v larválním stádiu.

Nyní se vědcům podařilo zjistit, že také dokáže zcela zastavit své stárnutí ve věku 4 let. Bude nám zdrojem inspirace?.

Pedomorfóza je stav, kdy živočich dosáhne pohlavní dospělosti, ačkoliv u něj stále přetrvávají juvenilní znaky. Jde tedy o larvy schopné pohlavního rozmnožování. Pedomorfózy lze dosáhnout buď zrychleným vývojem reprodukčních orgánů, pak se hovoří o tak zvané progenezi, případně zpožděním vývoje somatických neboli tělních orgánů, pak se jedná o neotenii, které se schopen právě axolotl. Neotenie je jeho životní strategií, proměna v dospělce je u něj vzácností.

Magická schopnost regenerace

Ve volné přírodě si axolotl zachovává larvální stádium pulce, ve kterém je schopen se i množit. Metamorfózu je u něj možné vyvolat uměle v zajetí, v přírodě k ní prakticky nedochází. Larva axolotla dosahuje délky až 35 cm, má tmavé zbarvení, širokou hlavu a po stranách vyčnívající keříčkovité žábry.

V přírodě se vyskytuje v různých odstínech hnědé se zelenými či žlutými vzory, v zajetí chovaní jedinci mají obvykle narůžovělé až bílé zbarvení.

V „péči člověka“ se axolotl dožívá až 25 let, pohlavní dospělosti v larválním stádiu dosahuje ve věku 18 až 24 měsíců. Má velkou schopnost regenerace, během života je schopen regenerovat své končetiny, ocas a dokonce i orgány.

Proto se stal předmětem výzkumu řady vědců, kteří se zabývají stárnutím. Nyní odborníci zjistili, že jsou axolotlové schopni zastavit jeden z klíčových mechanismů stárnutí, tak zvané epigenetické hodiny, když jsou jim pouhé čtyři roky.

Epigenetické hodiny

Steve Horvath, genetik z Altos Labs v Kalifornii, který se na studii stárnutí axolotlů podílel, je odborníkem na jeden z klíčových procesů epigenetiky: metylaci DNA, ke které dochází, když tělo přidává a odebírá chemické látky do DNA. Tyto změny pak zapínají a vypínají geny.

V roce 2013 vyvinul algoritmus pro sledování vzoru těchto chemických markerů ve tkáni a jejich korelaci s věkem, který nazval epigenetické hodiny.

Epigenetické hodiny odhadují věk člověka či zvířete, případně jeho jednotlivých orgánů na základě toho, jak životní události, jako je stres nebo strava, zapínají a vypínají jeho geny. Pokud zvíře prožilo mnoho traumat, může být jeho epigenetický věk vyšší než jeho skutečný věk, daný datem narození.

Aby zjistil, čím se axolotlové tak liší od lidí, spojil se Horvath s Maximinou Yunovou, bioložkou z německé Technické univerzity v Drážďanech, která se zkoumáním těchto fascinujících tvorů léta zabývá. Společně vytvořili vůbec první epigenetické hodiny axolotla.

Od čtyř let věku nestárnou

Studovali 180 axolotlů ve věku od 4 týdnů do 21 let. Spolehlivé epigenetické hodiny však dokázali vytvořit pouze pro první čtyři roky života jakéhokoliv axolotla, poté chemické markery zůstaly stejné, jako by se zvířata nacházela ve stavu zastaveného vývoje.

„Je fascinující, že podle epigenetických změn se zdá, že axolotlové přestávají stárnout ve čtyřech letech,“ komentuje zjištění Horvath. Tým poté vytvořil duální epigenetické hodiny pro axolotly a lidi, které počítaly stárnutí u obou druhů sledováním jejich metylace DNA.

„Vyvinuli jsme hodiny, které mohou fungovat pro lidi i axolotly současně,“ vysvětluje Horvath. Tyto hodiny odhalily, že axolotlové a lidé stárnou podobným způsobem, ale obojživelníci umí tento proces záhadně zastavit.

Vědci se domnívají, že tato jeho schopnost nějak souvisí s jeho regeneračními schopnostmi. Analýza DNA totiž odhalila, že regenerované končetiny axolotlů jsou podstatně mladší než zbytek zvířete. Nová tkáň se v podstatě vrací do dřívějšího stádia vývoje.

„Myslíme si, že by to mohlo souviset s formou epigenetického omlazení,“ říká k tomu Yunová. „Ale to chce další výzkum.“.

Zastavíme lidské stárnutí?

Studie by mohla být přínosem pro regenerativní medicínu. Lidská embrya jsou schopna po zranění regenerovat tkáň bez vzniku jizev, tato schopnost se ale s věkem ztrácí. Oproti tomu axolotlové jsou toho schopni po celý svůj život.

„Určení biologických událostí kolem čtvrtého roku věku, kdy axolotl přestane stárnout, by bylo zásadní pro replikaci jeho regeneračních schopností,“ říká Virginia Byers Krausová, profesorka ortopedie a patologie na Lékařské fakultě Duke University, která se na studii nepodílela.

Jak lidé stárnou, v jejich tělech se zvyšuje počet tak zvaných senescentních neboli zombie buněk, které se přestávají dělit. Jejich hromadění může vést k zánětu v těle, který je rizikovým faktorem pro rozvoj rakoviny i dalších nepříznivých stavů souvisejících s vyšším věkem.

Axolotlové mají velmi málo těchto zombie buněk, zřejmě díky jejich regeneračním schopnostem. „Pokud se nám podaří zjistit, jak je axolotl schopen zastavit své epigenetické hodiny,“ komentuje Yunová, „možná se nám následně podaří dosáhnou téhož i v jiných organismech, včetně člověka.“.