Zoogdieren kunnen na amputatie de toppen van hun vingers en tenen regenereren, en nu laat nieuw onderzoek zien hoe stamcellen in de nagel een rol spelen in dat proces.
Een studie bij muizen, die vandaag (12 juni) online wordt gepubliceerd in het tijdschrift Nature, onthult het chemische signaal dat ervoor zorgt dat stamcellen zich ontwikkelen tot nieuw nagelweefsel en trekt ook zenuwen aan die de regeneratie van nagels en botten bevorderen.
De bevindingen suggereren dat nagelstamcellen kunnen worden gebruikt om nieuwe behandelingen voor geamputeerden te ontwikkelen, aldus de onderzoekers.
Bij muizen en mensen omvat het regenereren van een geamputeerde vinger of teen het opnieuw laten groeien van de nagel. Maar of het geamputeerde deel van het cijfer opnieuw kan groeien, hangt af van waar de amputatie precies plaatsvindt: als de stamcellen onder de nagel samen met het cijfer worden geamputeerd, vindt er geen hergroei plaats, maar als de stamcellen blijven, is hergroei mogelijk.
Om te begrijpen waarom deze stamcellen cruciaal zijn voor regeneratie, wendden onderzoekers zich tot muizen. De wetenschappers voerden teenamputaties uit bij twee groepen muizen: één groep normale muizen en één groep die werd behandeld met een medicijn waardoor ze niet in staat waren de signalen te geven voor de ontwikkeling van nieuwe nagelcellen.
Ze ontdekten dat de signalen die de ontwikkeling van de stamcellen tot nagelcellen begeleidden, essentieel waren voor het regenereren van geamputeerde cijfers. Vijf weken na amputatie hadden de normale muizen hun teen en teennagel geregenereerd. Maar de muizen die het nagelsignaal niet hadden, slaagden er niet in om hun nagels of het teenbeen zelf opnieuw te laten groeien, omdat de stamcellen de signalen misten die de ontwikkeling van nagelcellen bevorderden. Toen de onderzoekers deze signalen aanvulden, regenereerden de tenen met succes.
In een ander experiment verwijderden de onderzoekers de zenuwen chirurgisch van de tenen van de muizen voordat ze werden geamputeerd. Dit verminderde de regeneratie van nagelcellen aanzienlijk, vergelijkbaar met wat er gebeurde met de muizen die de signalen misten om nieuwe nagels te produceren. Bovendien verminderde de zenuwverwijdering de niveaus van bepaalde eiwitten die de weefselgroei bevorderen.
Samen laten de resultaten zien dat nagelstamcellen van cruciaal belang zijn voor het teruggroeien van een verloren cijfer bij muizen. Als hetzelfde blijkt te gelden bij mensen, kunnen de bevindingen leiden tot betere behandelingen voor geamputeerden.
Andere dieren, waaronder amfibieën, kunnen ook verloren ledematen regenereren. In het water levende salamanders kunnen bijvoorbeeld volledige ledematen of zelfs delen van hun hart teruggroeien - een proces waarbij cellen in hun immuunsysteem betrokken zijn. Door deze verschijnselen bij andere dieren te bestuderen, is het misschien mogelijk om het regeneratieve potentieel bij mensen te vergroten, aldus de onderzoekers.
