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

29.3.2023

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.