Axolotl: Usměvavý vodní dráček s fascinujícími regeneračními schopnostmi

Z axolotla mexického se stal oblíbený domácí mazlíček, dobře ho znají hráči Minecraftu, ale i vědci, pro které je klíčem k výzkumu regenerace.

Znají ho hráči Minecraftu, je hvězdou Instagramu, hlavní postavou pohádkových příběhů i oblíbenou plyšovou hračkou. Proč? „Je roztomilý, pořád se směje. A zároveň je podivný – jeho externí žábry, zvláštní tvar těla. Lidstvo fascinují podivnosti,“ míní Vladimír Krylov. | Shutterstock.com

Ztratit nohu nebo kousek srdce? Nevadí! Tedy v případě axolotla mexického. Podivný obojživelník vyniká obrovskou schopností regenerace nejen končetin a ocasu, ale například i oka, míchy či srdce. Proto se již po mnoho let těší velkému zájmu vědců, kteří zkoumají, jak by se jeho sebeobnovovacích schopností dalo využít v humánní medicíně.

Tajuplná regenerace

Jak je možné, že ještěrce doroste upadnutý ocas? Nad touto otázkou lidé bádají už od nepaměti. Skutečného pokroku v poznání dosahujeme až v posledních letech s rozvojem nových molekulárně-biologických technik, které umožňují studovat konkrétní geny a specifické signální dráhy, jež u obojživelníků a plazů vedou k regeneraci.

Oblíbeným pokusným (neboli modelovým) organismem je kupříkladu africká žába drápatka, která se do laboratoří vědců dostala poněkud kuriózním způsobem – ve třicátých až šedesátých letech minulého století byla často využívána jako těhotenský test. Moč těhotných žen totiž obsahuje takzvaný choriogonadotropní hormon (hCG) vylučovaný placentou. Pro zjištění těhotenství tak stačilo aplikovat malé množství moči do těla drápatky, a pokud v ní byl přítomen hormon hCG, žába druhý den nakladla vajíčka… A mohlo se gratulovat.

Proč má žirafa dlouhý krk? Vědci přišli s novým vysvětlením

Nálezy třetihorních pražiraf s bizarními „ozdobami“ hlavy naznačují, že hlavním motorem evoluce dlouhého žirafího krku byl spíš sexuální výběr než „touha“ sežrat listí z těch nejvyšších stromů.

A jelikož jediná samice drápatky je schopna po injekci čistého hCG naklást až desítky tisíc vajíček, předurčilo ji to ke studiu vývoje embryí a jejich možných poruch. Kromě toho tyto žáby ve stadiu pulce vynikají schopností regenerace; tento um ale v dospělosti ztrácejí.

Z tohoto pohledu jsou tedy mnohem zajímavější ocasatí obojživelníci, již zmíněný axolotl nebo například mlok skvrnitý, kteří si schopnost regenerace zachovávají i v dospělosti. „Tomuto způsobu regenerace, kdy dochází k obnově do původní funkce, tvaru a velikosti, se říká epimorfóza. Nejdříve dojde k takzvané dediferenciaci, kdy se buňky v okolí rány vrátí do ‚nespecializovaného‘ stavu. Ve druhém kroku, rediferenciaci, pak získají specifické funkce pro výstavbu nové tkáně a stanou se z nich nové buňky kostí, svalů, kůže a podobně,“ popisuje vývojový biolog Vladimír Krylov z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy.

Nám noha nedoroste

„Dnes již víme, které geny a proteiny tyto procesy řídí a že například u savců jsou tyto regenerační geny ‚vypnuté‘ či chybí nějaká důležitá část. Proto nám nová končetina nedoroste,“ říká Krylov.

Zásadní roli má i imunitní systém. „U savců v místě poranění dochází k lokálnímu zánětu, který je důležitý, protože brání průniku bakterií a dalších cizorodých patogenů, ale kde je zánět, tam vzniká jizva a nedochází k regeneraci – obnově tou samou tkání. U axolotlů je imunitní odpověď jiná – jsou zapojeny jiné buňky a nedochází k zánětu,“ vysvětluje vývojový biolog.

Dala by se axolotlí regenerace „zapnout“ i u člověka? „Zatím nevíme, lidské tělo je složitý orchestr a takový zásah by mohl mít mnoho nechtěných následků – mezi obnovou tkání a metastazujícími nádory je tenká linie. První experimenty na myších modelech ale přinášejí naději,“ říká Vladimír Krylov a hned zdůrazňuje, že se jedná o základní výzkum, a možné využití je tak stále hudbou daleké budoucnosti. „Ale kdo ví, třeba nám axolotlí schopnosti jednou budou zachraňovat ztracené končetiny a léčit srdeční infarkt nebo neurodegenerativní a svalová onemocnění.“

Věčné dítě

Regeneračními schopnostmi pozoruhodnost axolotlů zdaleka nekončí. Většina axolotlů například nikdy nedospěje a po celý život setrvá v larválním (pulčím) stadiu, až na výjimku v jediné oblasti – pohlavní dospělosti. Ke schopnosti rozmnožování dospějí zhruba mezi 18. a 24. měsícem života. Ve volné přírodě k plné dospělosti, kdy se z pulce stane dospělý suchozemský tvor, kterému zakrní žábry, dochází jen velmi vzácně. V zajetí toho lze dosáhnout podáváním hormonů.

Axolotli vynikají i velikostí genomu, který je desetkrát větší než ten lidský. „Na velikosti nezáleží – neexistuje souvislost mezi velikostí genomu a vyspělostí jedince. Zoologové ani nemají rádi dělení na vyšší a nižší organismy – vždy totiž záleží na podmínkách. Když na Zemi spadne meteorit, bakterie má větší šanci, že přežije, než ‚inteligentní‘ člověk,“ říká Krylov.

Díky svému vzhledu „usměvavého vodního dráčka“ se axolotl dostal z laboratoří mezi amatérské chovatele. „Obliba axolotlů jako domácích mazlíčků možná přispěje k jeho přežití,“ domnívá se Vladimír Krylov. „K životu vyžadují velmi čisté životní prostředí, a jelikož se přirozeně vyskytují pouze v okolí Mexico City, které je znečištěním nechvalně proslulé, jsou kriticky ohrožení. Při otravě okolí jim moc nepomůže, že umí regenerovat chybějící končetinu.“ Kromě znečištění ocasaté dráčky ohrožují i invazivní druhy ryb.

Dobře si to spočítejte

Pořídit si roztomilého a věčně se usmívajícího axolotla místo rybiček může vypadat jako skvělý nápad, zvláště když se jeho pořizovací cena pohybuje kolem stovky. Ale pozor! Axolotl je společenský tvor a nejlépe mu bude ve společnosti dalšího jedince, což znamená velké akvárium. K tomu si připočtěte filtr na superčistou vodu a pravděpodobně i externí chlazení, protože axolotli nejlépe prospívají ve vodě o teplotě šestnáct až osmnáct stupňů Celsia, čehož v panelákovém bytě v létě sotva dosáhnete. Suma sumárum, připravte se na výdaje v řádech desítek tisíc korun, a to ještě doufejte, že neonemocní. Sehnat specializovaného veterináře je i v Praze výzva.

ilustrační foto
Tomáš Jeník, týdeník Hrot

Axolotl mexický (Ambystoma mexicanum)

• Jméno pochází z aztéčtiny a v doslovném překladu znamená „vodní Xolotl“ – Xolotl je jméno aztéckého božstva dvojčat a podivností, včetně lidí narozených s tělesným handicapem. Často bývá zobrazován jako bytost podobná psu. V češtině narazíte i na pojmenování vodní dráček, chodící mlok nebo tygří mlok.

• Ocasatý obojživelník

• Masožravec

• Kriticky ohrožený druh

• Průměrný věk dožití ve volné přírodě: 10–15 let, v zajetí až 25 let

• Průměrná velikost dospělého jedince: 30 centimetrů

• Průměrná váha dospělého jedince: do 300 gramů

• Existuje v mnoha barevných variantách – v přírodě má většinou hnědošedé zbarvení, chovatelé naopak preferují bílé zbarvení těla s růžovými žábrami.

• Přední končetiny mají čtyři a zadní pět prstů. Končetiny však používá pouze pro stabilizaci těla pod vodou, k pohybu slouží hlavně ocas.

• Přirozený výskyt: v současnosti pouze jezero Xochimilco v Mexico City

• V minulosti byl luxusní pochoutkou na mexickém rybím trhu.

• „Dotáhl“ to až na mexickou bankovku v hodnotě 50 pesos (zhruba 58 korun).

Autorka je stálou spolupracovnicí redakce, působí na Univerzitě Karlově