Semenderler Kopan Uzuvlarını Nasıl Yeniden Yapıyor?

Bir semenderin kopan bacağı yeniden çıkar. Bu cümle biyolojinin en çok tekrarlanan cümlelerinden biri ama tekrarlandıkça sıradanlaşıyor. Oysa burada olan şey, bir yaranın kapanmasından çok farklı. Kemik, kas, sinir, damar ve deri; hepsi doğru sırada, doğru uzunlukta ve doğru yönde yeniden yapılıyor. Ve bu iş, bitmesi gerektiği yerde duruyor.

Onarım ile yeniden yapım aynı şey değil

İnsan vücudu iyileşmeyi bilir ama yenilemeyi büyük ölçüde bilmez. Derin bir kesikte öncelik hızdır; boşluk bağ dokusuyla doldurulur, üzeri kapatılır ve geriye bir nedbe kalır. Bu, kanamayı ve enfeksiyonu durduran akıllı bir çözüm. Ancak sonuç, kaybedilen yapının kopyası değil, yerini tutan bir yamadır.

Semenderlerde ise süreç en baştan başka bir yöne sapıyor. Kesik yüzeyi kalın bir nedbe dokusuyla kapanmıyor. Bunun yerine ince bir epitel tabakası yayılıp yüzeyi örtüyor ve bu tabaka altındaki hücrelerle konuşan bir sinyal merkezine dönüşüyor. Yara kapanıyor ama kapı kapanmıyor.

Hücrelerin geriye adım atması

Bu örtünün altında, güdük bölgede hücreler beklenmedik bir şey yapıyor. Olgun kas, kıkırdak ve bağ dokusu hücreleri özelleşmiş kimliklerinin bir kısmını bırakıyor; daha esnek, daha erken bir hale dönüyor. Bölünmeye başlıyorlar ve kesik ucunda yoğun bir hücre yığını oluşuyor. Bu yığın, embriyodaki bir uzuv tomurcuğuna şaşırtıcı derecede benziyor.

Buradan sonrası bir bakıma gelişimin tekrarı. Ancak kritik bir soru var: yeni uzuv nereden başlayacağını nasıl biliyor? Bilek hizasından kesilen bir kolda yalnızca el yapılıyor, omuzdan kesildiğinde ise kolun tamamı. Yani hücreler bulundukları konumu hatırlıyor. Bu konum bilgisi, hücre yüzeylerindeki moleküllerin oluşturduğu bir tür adres sistemine dayanıyor. Her hücre kendisinin eksene göre nerede durduğunu taşıyor ve eksik olan kısım bu adreslerin arasındaki boşluktan hesaplanıyor.

Sinirlerin rolü de belirleyici. Güdüğe uzanan sinirler kesildiğinde süreç duruyor; hücre yığını oluşsa bile büyümüyor. Sinirlerden gelen kimyasal destek, yenilenmenin sürmesi için gerekli bir izin belgesi gibi çalışıyor.

Sürecin bir başka dikkat çekici tarafı da bağışıklık sisteminin davranışı. Yara bölgesindeki iltihap tepkisi kısa sürüyor ve hızla sönüyor. Uzun süren iltihap, memelilerde nedbe dokusunun kalınlaşmasını tetikleyen etkenlerden biri. Semenderde bu aşama bastırıldığı için hücreler yeniden yapılanmaya alan buluyor. Bağışıklık hücrelerinin tümüyle devre dışı bırakıldığı durumlarda ise yenilenmenin başarısız olduğu görülüyor; yani gereken şey iltihabın yokluğu değil, doğru anda kesilmesi.

Aksolotlun ayrıcalığı

Semenderler arasında bu yeteneğin en uç örneği aksolotl. Meksika'nın göl sistemlerinden gelen bu canlı, ömrü boyunca larva görünümünü koruyor; solungaçlarıyla suda kalıyor ve karaya çıkmıyor. Uzuvlarını, kuyruğunu, çenesinin bir kısmını, kalp dokusunun ve omuriliğinin belli bölümlerini onarabiliyor. Üstelik bunu defalarca yapabiliyor ve sonuç her seferinde neredeyse kusursuz oluyor.

Aksolotlun bir başka özelliği daha ilgi çekici: kanser oluşumuna karşı beklenmedik biçimde dirençli. Bu, hücrelerin bölünme hızını serbest bırakan bir sistemin aynı anda nasıl kontrol altında tutulduğu sorusunu doğuruyor. Yenilenme kapasitesi ile denetimsiz büyüme arasındaki ince çizgi, konunun en çok merak edilen tarafı.

İnsan neden vazgeçti?

Akla gelen soru şu: bu yetenek bu kadar değerliyse memeliler neden kaybetti? Sık dile getirilen açıklama bir denge fikrine dayanıyor. Yenilenme yavaş bir süreç; haftalar, bazen aylar alıyor. Sıcakkanlı, hızlı hareket eden ve enfeksiyon riski yüksek bir vücut için yarayı hemen kapatmak, mükemmel biçimde onarmaktan daha acil olabilir. Ayrıca hücrelere kimlik değiştirme esnekliği tanımak, o esnekliğin kötüye kullanılması riskini de beraberinde getiriyor.

Yine de insanda bu yeteneğin izleri tümüyle silinmiş değil. Karaciğer kayıp dokusunun önemli bir kısmını yerine koyabiliyor. Çok küçük çocuklarda parmak ucunun son bölümünün, tırnak yatağı korunduğunda yeniden şekillendiği biliniyor.

Bu yüzden semenderin bacağı yalnızca bir doğa merakı değil. Aynı genetik takımın farklı ayarlarla ne kadar farklı sonuçlar verebildiğini gösteren, hâlâ tam çözülememiş bir örnek.