Jaro je obdobím probouzení přírody a počátkem nového ročního přírodního cyklu. Pro jeleny začátkem jara nastává čas pravidelné výměny paroží. Tento proces je ideálním modelem pro zkoumání regenerace tkání u savců. Parohy jsou totiž jedinými savčími přídavnými orgány, které se mohou každoročně obnovovat, a to díky proliferaci a diferenciaci kmenových buněk.
Roční parožní cyklus se všemi jeho vývojovými fázemi je těsně spojen se sexuálním cyklem jelenů a je řízen hormonálně. Začíná na jaře, kdy po shození starého paroží z trvalých kostnatých výčnělků, tzv. pediklů, začínají růst nové parohy. Parohy rostou rychle (až 2 cm za den), přičemž dochází k průběžné změně jejich složení a konzistence. Rychle rostoucí hroty paroží sestávají na počátku z chrupavčité substance, do níž se postupně ukládá stále více minerálních látek, hlavně vápníku a fosforu. Růst zpomaluje na přelomu léta a podzimu, nejmocnější jsou v období říje. Koncem podzimu je paroží plně zkostnatělé. Parožní cyklus se uzavírá shozením parohů následující jaro.
S pedikly se jeleni nerodí, vyvíjejí se z čelních kostí, když se blíží období puberty. Pedikly a první parohy jsou nejprve tvořeny z kmenových buněk periostu čelní kosti, označovaného jako antlerogenní periostum (AP). Později, pro roční regeneraci parohu, jsou využívány buňky pediklového periostu (PP) a pro rychlý růst parohu rezervní buňky mesenchymu (RM).
Obnova paroží je velmi zvláštní proces i z hlediska hojení. Po shození paroží vznikají na vrchu pediklů velké rány, které se však díky působení kmenových buněk hojí velmi rychle. Na rozdíl od hojení ran u jiných savců, v tomto případě u jelenovitých téměř nedochází k tvorbě jizev. Nedávné studie zkoumaly efekt kmenových buněk z tkáně parohu (ANSC) na hojení uměle vytvořených kožních a korneálních ran i u jiných savců, a to s velice pozitivními výsledky co do rychlosti hojení a jizvení.
ANSC se získávají lehkým invazivním zákrokem z AP, PP a RM zvířete. Li et al. (2009) v buňkách z AP i PP detekovali základní geny pro pluripotenci, přičemž tyto buňky jsou schopné se v laboratorních podmínkách diferencovat v adipocyty, chondrocyty, osteocyty a buňky podobné neuronům. Další skupina vědců odhalila, že ANSC vykazují klasické MSC markery, včetně CD73, CD90, CD105 a Stro-1. Kmenové buňky z AP, PP a RM a jejich potenciál v oblasti regenerativní medicíny je předmětem výzkumu.
Kromě samotné regenerace parohů je zajímavým úkazem i to, že ANSC mohou hojit rány a opravovat kosti také u jiných savců než jelenovitých, což otevírá cestu k rozvoji nových regenerativních terapií pro klinické použití.
MVDr. Mária Vinczeová
Zdroje:
- Dziewiszek, W., Bochnia, M., Szumny, D., Dzimira, S., Szeląg, A., & Szumny, A. (2022). MIC-1 Antlerogenic Stem Cells Homogenate from Cervus elaphus Accelerate Corneal Burn Reepithelization in Rabbits. Applied Sciences. Vol. 12, Issue 5, p. 2468.
- Zhang, W., Ke, C.-H., Guo, H.-H., & Xiao, L. (2021). Antler stem cells and their potential in wound healing and bone regeneration. World Journal of Stem Cells. Vol. 13, Issue 8, pp. 1049–1057).
- Wang, D., Berg, D., Ba, H., Sun, H., Wang, Z., & Li, C. (2019). Deer antler stem cells are a novel type of cells that sustain full regeneration of a mammalian organ—deer antler. Cell Death & Disease. Vol. 10, Issue 6.
- Li C, Yang F, Sheppard A. (2009): Adult stem cells and mammalian epimorphic regeneration-insights from studying annual renewal of deer antlers. Curr Stem Cell Res Ther; 4: 237-251.
