How do animals regrow their limbs? And why can't humans do it? - Jessica Whited

Translator: Ananda Daffa Elkaazu Reviewer: Diah Novianti Dewi

For some animals, losing a limb is a decidedly permanent affair.

Bagi beberapa hewan, kehilangan anggota badan

adalah urusan yang jelas permanen.

But for salamanders, particularly axolotls,

Tetapi bagi salamander, terutama axolotl,

amputation is just a temporary affliction.

amputasi hanyalah penderitaan sementara.

Not only can they grow back entire limbs in as little as six weeks,

Tidak hanya dapat menumbuhkan kembali semua anggota badan dalam enam minggu,

they can also regenerate heart and even brain tissue.

mereka juga dapat meregenerasi jantung dan bahkan jaringan otak.

So how does this astonishing adaptation work?

Jadi bagaimana cara kerja adaptasi yang menakjubkan ini?

Regardless of regeneration,

Terlepas dari regenerasi,

every limbed creature had to grow their arms and legs at some point.

setiap makhluk berkaki harus menumbuhkan lengan dan kaki mereka di suatu waktu.

And whether that process starts in the womb or the world,

Dan apakah proses itu dimulai di rahim atau dunia,

it almost always begins with little bumps called limb buds.

hampir selalu dimulai dengan benjolan kecil yang disebut tunas anggota badan.

These buds are full of progenitor cells—

Tunas ini penuh dengan sel progenitor,

a cornucopia of cell types that can differentiate into various tissues,

beragam jenis sel yang dapat berdiferensiasi menjadi berbagai jaringan,

termasuk otot, tulang rawan, ligamen, dan tendon.

including muscles, cartilage, ligaments, and tendons.

Some of these progenitors are stem cells,

Beberapa dari preginator ini adalah sel induk,

capable of developing into a range of specialized cells and tissues,

mampu berkembang menjadi berbagai sel dan jaringan khusus,

while others are merely derived from stem cells.

sementara yang lain hanya berasal dari sel induk.

But in either case, the progenitors differentiate and multiply rapidly

Tetapi dalam kedua kasus tersebut,

progenitor berdiferensiasi dan berkembang biak dengan cepat

as the limb bud develops.

saat tunas anggota badan berkembang.

Nerves grow into the limb from nearby cell bodies

Saraf tumbuh ke anggota badan dari badan sel terdekat

and a network of blood vessels form which fuel the process with oxygen.

dan jaringan pembuluh darah terbentuk yang memicu prosesnya dengan oksigen.

Eventually, that tiny bud grows into a full infant limb.

Akhirnya, tunas kecil itu tumbuh menjadi anggota tubuh bayi yang penuh.

Most salamanders, including axolotls, develop their limbs in the same way.

Sebagian besar salamander, termasuk axolotl,

mengembangkan anggota badan mereka dengan cara yang sama.

But unlike other animals, they can also start this process all over again

Tetapi tidak seperti hewan lain, mereka juga dapat memulai proses ini lagi

if they need to.

jika mereka perlu.

When salamanders lose a limb,

Ketika salamander kehilangan anggota tubuh.

surrounding skin cells quickly surge across the wound’s surface.

sel kulit di sekitarnya dengan cepat melonjak di permukaan luka.

This new layer of skin is called the wound epidermis,

Lapisan kulit baru ini disebut epidermis luka,

and once established, it signals cells in the underlying limb stump

dan setelah terbentuk, ia memberi sinyal

pada sel-sel di tunggul anggota tubuh di bawahnya

to undergo something called dedifferentiation.

untuk menjalani sesuatu yang disebut diferensiasi sel.

This process reverts nearby cells from fully developed limb tissues

Proses ini mengembalikan sel-sel terdekat

dari jaringan kaki, yang berkembang sepenuhnya

back into earlier, less specialized progenitor cells.

kembali ke sel progenitor sebelumnya yang kurang terspesialisasi.

At the same time, the peripheral nervous system fires up stem cells

Pada saat yang sama, sistem saraf perifer menyalakan sel induk

throughout the salamander’s body.

di seluruh tubuh salamander.

This would be impossible for most multicellular organisms,

Ini tidak mungkin bagi sebagian besar organisme multiseluler,

whose stem cells typically lose their regenerative capacity with age.

yang mana sel induk biasanya kehilangan kapasitas regeneratif seiring waktu.

But when salamander stem cells near the injury get the right signal,

Tetapi ketika sel induk salamander di dekat cedera mendapat sinyal yang tepat,

they reactivate and start multiplying.

mereka aktif kembali dan mulai berkembang biak.

Researchers don’t know what ratio of stem cells

Para peneliti tidak tahu berapa rasio sel induk

and dedifferentiated progenitor cells regeneration requires.

dan regenerasi sel progenitor yang terdiferensiasi yang dibutuhkan.

But we do know these cells come together

Tetapi kita tahu sel-sel ini bersatu

to form the most important part of the process: the blastema.

untuk membentuk bagian terpenting dari proses: blastema.

This structure is almost identical to a limb bud—

Struktur ini hampir identik dengan tunas anggota badan,

the primary difference is that it’s made of recycled, repurposed cells,

perbedaan utamanya adalah terbuat dari sel-sel daur ulang yang dimanfaatkan lagi,

and potentially reserved cells, rather than completely new ones.

dan sel yang berpotensi dicadangkan, bukan yang sama sekali baru.

Beyond that, blastemas and limb buds have the same mission:

Selain itu, blastema dan tunas anggota badan memiliki misi yang sama:

to make thousands of new cells and organize them

membuat ribuan sel baru dan mengaturnya

into the muscle, bone, skin, and nerve tissue

menjadi otot, tulang, kulit, dan jaringan saraf

required for a functional limb.

yang diperlukan untuk anggota tubuh fungsional.

As this process unfolds, nerves and blood vessels spanning the injury site

Saat proses ini berlangsung, saraf dan pembuluh darah yang mencakup lokasi cedera

transmit nutrition and oxygen.

mengirimkan nutrisi dan oksigen.

Over several weeks, the stump will steadily grow

Selama beberapa minggu, tunggul akan terus menumbuhkan

a miniature limb with translucent skin.

miniatur anggota tubuh dengan kulit tembus cahaya.

And when the process is complete,

Dan ketika prosesnya selesai,

not only will the limb match the rest of the salamander,

tidak hanya kakinya akan cocok dengan salamander lainnya,

there won't even be a scar.

bahkan tidak akan ada bekas luka.

The relationship between scarring and regeneration

Hubungan antara jaringan parut dan regenerasi

is just one of this processes’ many mysteries.

hanyalah salah satu dari banyak misteri proses ini.

Scientists are still tracking salamander cells on the molecular level

Para ilmuwan masih melacak sel salamander pada tingkat molekuler

to determine how they revert from a mature stage into a regenerative one.

untuk menentukan bagaimana mereka

kembali dari tahap dewasa, menjadi tahap regeneratif.

And research into transplanting blastema cells investigates

Dan penelitian tentang transplantasi sel blastema menyelidiki

how other animals might replicate this reconstructive wizardry.

bagaimana hewan lain dapat mereplikasi sihir rekonstruktif ini.

Kami juga tidak mengerti bagaimana tubuh salamander mengetahui

We also don’t understand how salamanders’ bodies know

what part of the limb has been lost or how much needs to be regrown.

bagian tubuh mana yang hilang atau berapa banyak yang perlu ditumbuhkan kembali.

One theory is that blastema cells have a form of positional memory,

Satu teori adalah bahwa sel blastema memiliki bentuk memori posisi,

allowing them to determine how much to grow in relation to one another.

memungkinnya menentukan seberapa banyak harus tumbuh relatif satu sama lain.

And it’s equally important to understand how these limbs know when to stop growing

Dan, sama pentingnya untuk memahami

bagaimana anggota badan ini tahu kapan untuk berhenti tumbuh

to prevent overdevelopment, like in cancerous tumors.

untuk mencegah perkembangan berlebihan, seperti pada tumor kanker.

But one of regenerations essential ingredients doesn’t belong solely

Tetapi salah satu bahan penting regenerasi bukan hanya,

to salamanders: the blastema.

milik salamander: blastema .

Deer antlers use a similar healing tissue to regenerate each year,

Tanduk rusa menggunakan jaringan penyembuhan serupa

untuk beregenerasi setiap tahun,

even though their skin scars like ours.

meskipun kulit mereka memiliki bekas luka seperti milik kita.

Spiny mice can also restore skin, hair, and some other appendages scar-free.

Tikus berduri juga dapat mengembalikan kulit, rambut,

dan beberapa pelengkap lainnya tanpa bekas luka.

And even humans can regenerate the tips of our fingers and toes

Dan bahkan manusia dapat meregenerasi ujung jari tangan dan kaki kita

in a surprisingly similar manner.

dengan cara yang sangat mirip.

We still don’t know whether this ability is tied

Kita masih belum tahu apakah kemampuan ini

to our shared ancestry with salamanders

terkait dengan leluhur kita dengan salamander

or fueled by distinct biological mechanisms.

atau didorong oleh mekanisme biologis yang berbeda .

But with time and research,

Tetapi dengan waktu dan penelitian,

who knows what evolutionary knowledge we might grow back.

siapa yang tahu pengetahuan evolusioner apa yang mungkin kita kembangkan kembali.