Model organism in regenerative medicine; Axolotl (Ambystoma Mexicanum)

Sinir sistemi, ektremiteler, göz ve kalp gibi organlar olmak üzere hasarlanan ve yitirilen yapılarını skar oluşturmaksızın olağanüstü derecede yenileme kapasitesine sahip olan aksolotl; hem gelişimsel biyolojide hem de rejeneratif tıp ve kök hücre biyolojisi alanında çalışan bilim insanlarının dikkatini çekerek oldukça önemli bir model organizma haline gelmiştir. Amfibi ve tetrapod olan aksolotl, nispeten çalışılması zor olan Afrika pençeli kurbağası (Xenopus laevis) veya zebra balığı (Danio rerio) gibi diğer organizmalara göre bakımı ve üremesinin kolaylığı sebebiyle daha çok tercih edilen bir modeldir. Bu derlemenin temel amaçları; aksolotlın tanımı ve kökeninden başlayarak, taksonomisi, anatomisi, üremesi, beslenmesi, yaşam alanını, bilimsel çalışmalara model organizma olarak nasıl katkı sağladığı gibi konulara değinerek son 20 yıldaki bilimsel verileri ve çalışma alanlarına örnekler vererek bu model organizma üzerinde çalışmak isteyen bilim insanlarına bakış açısı kazandırmaktır.

Rejeneratif tıpta model organizma; Aksolotl (Ambystoma Mexicanum)

The axolotl has an extraordinary capacity to regenerate damaged and lost structures, especially the nervous system, limbs, organs such as the eye and heart, without causing scarring. It has become a very important model organism by attracting the attention of scientists working in both developmental biology and regenerative medicine and stem cell biology. The axolotl, which is amphibian and tetrapod, is a more preferred model due to its ease of maintenance and reproduction compared to other organisms such as African clawed frog (Xenopus laevis) or zebrafish (Danio rerio), which are relatively difficult to study. The main purposes of this review are the definition and origin of the axolotl, its taxonomy, anatomy, reproduction, nutrition, habitat, to give a perspective to scientists who want to work on this model organism by giving examples to the scientific data and study fields of the last 20 years by addressing issues such as how it contributes to scientific studies as a model organism.

___

  • 1. Kumar A, Simon A. Salamanders in regeneration research: Methods and protocols. Salamanders Regen Res Methods Protoc. 2015; 1290: 1–357.
  • 2. Contreras V, Martínez-Meyer E, Valiente E, Zambrano L. Recent decline and potential distribution in the last remnant area of the microendemic Mexican axolotl (Ambystoma mexicanum). Biol Conserv. 2009; 142 (12): 2881–5.
  • 3. Gresens J. An introduction to the Mexican Axolotl (Ambystoma mexicanum). Lab Anim (NY). 2004; 33 (9): 41–7.
  • 4. Cruz-Ramirez A. A day in the life of an Axolotl lab [Internet]. The Node. 2015 [cited 2021 Mar 22]. Available from: https://thenode.biologists.com/a-day-in-the-life-of-an-axolotl-lab/lablife/
  • 5. Shaffer HB. Society of Systematic Biologists Phylogenetics of Model Organisms : The Laboratory Axolotl , Ambystoma mexicanum. Oxford Univ Press Soc Syst Biol. 2016; 42 (4): 508–22.
  • 6. Reiß C, Olsson L, Hoßfeld U. The history of the oldest self-sustaining laboratory animal: 150 years of axolotl research. J Exp Zool Part B Mol Dev Evol. 2015; 324 (5): 393–404.
  • 7. Smith HM. The Mexican Axolotl: Some Misconceptions and Problems. Bioscience. 1969 Jul; 19 (7): 593–615.
  • 8. Straus NA. Comparative DNA renaturation kinetics in amphibians. Proc Natl Acad Sci U S A. 1971;68(4):799–802.
  • 9. Francis ETB. The anatomy of the salamander. Oxford: The Clarendon Press; 1934. 1–478.
  • 10. Bordzilovskaya NP, Dettlaff TA. The Axolotl Ambystoma mexicanum. Anim Species Dev Stud. 1991; 203–30.
  • 11. Duncan T, Valenzuela M. Alzheimer’s disease, dementia, and stem cell therapy. Stem Cell Res Ther. 2017 May 12; 8 (1): 1–9.
  • 12. Monaghan JR, Stier AC, Michonneau F, Smith MD, Pasch B, Maden M, et al. Experimentally induced metamorphosis in axolotls reduces regenerative rate and fidelity. Regeneration. 2014; 1 (1): 2–14.
  • 13. Cosden RS, Lattermann C, Romine S, Gao J, Voss SR, MacLeod JN. Intrinsic repair of full-thickness articular cartilage defects in the axolotl salamander. Osteoarthr Cartil. 2011; 19 (2): 200–5.
  • 14. Khattak S, Murawala P, Andreas H, Kappert V, Schuez M, Sandoval-Guzmán T, et al. Optimized axolotl (Ambystoma mexicanum) husbandry, breeding, metamorphosis, transgenesis and tamoxifen-mediated recombination. Nat Protoc. 2014; 9 (3): 529–40.
  • 15. Whitford WG, Sherman RE. Aerial and Aquatic Respiration in Axolotl and Transformed Ambystoma tigrinum. 1968; 24 (3): 233–7.
  • 16. Putnam JL, Parkerson JB. Anatomy of the Heart of the Amphibia. I. Siren lacertina. Copeia. 1977; 1977 (3): 476.
  • 17. J. L. Putnam and J. B. Parkerson J. Anatomy of the Heart of the Amphibia II . Cryptobranchus alleganiensis. Allen Press behalf Herpetol Leag. 1985; 41 (3): 287–98.
  • 18. Sanches PG, Op‘T Veld RC, De Graaf W, Strijkers GJ, Grüll H. Novel axolotl cardiac function analysis method using magnetic resonance imaging. PLoS One. 2017; 12 (8): 1–15.
  • 19. Smith SC. Pattern formation in the urodele mechanoreceptive lateral line: What features can be exploited for the study of development and evolution? Int J Dev Biol. 1996 Aug 1; 40 (4): 727–33.
  • 20. Stocum DL. Stages of forelimb regeneration inAmbystoma maculatum. J Exp Zool. 1979 Sep 1; 209 (3): 395–416.
  • 21. Billett FS, Wild AE. Practical Studies of Animal Development. 1st ed. 1975.
  • 22. Humphrey RR. Phenotypes recognizable in the progeny of axolotl parents both heterozygous for the same two mutant genes. Integr Comp Biol. 1978; 18 (2): 207–13.
  • 23. Wakimoto BT. DNA synthesis after polyspermic fertilization in the axolotl. J Embryol Exp Morphol. 1979; Vol 52: 39–48.
  • 24. Wakahara M. Spermatogenesis is extraordinarily accelerated in metamorphosis-arrested larvae of a salamander, Hynobius retardatus. Experientia. 1994; 50 (2): 94–8.
  • 25. Forzán MJ, Heatley J, Russell KE, Horney B. Clinical pathology of amphibians: a review. Vet Clin Pathol. 2017 Mar 13;46(1):11–33.
  • 26. Ching Y-C, Wedgwood RJ. Immunologic Responses in the Axolotl, Siredon Mexicanum. J Immunol. 1967; 99 (1).
  • 27. Harris WA, Cole J. Common mechanisms in vertebrate axonal navigation: Retinal transplants between distantly related amphibia. J Neurogenet. 1984; 1 (2): 127–40.
Ege Tıp Dergisi-Cover
  • ISSN: 1016-9113
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 1962
  • Yayıncı: Ersin HACIOĞLU
Sayıdaki Diğer Makaleler

Hiperpolarize ksenon-129 Gaz MRG'den elde edilen sinyal dinamiğinin hesaplanması için uyarlamanın hesapsal incelenmesi

Özkan DOĞANAY

COVID-19 hastalarında kırmızı hücre dağılım genişliği / albümin oranı ve laktat dehidrogenaz düzeyinin prognostik rolü

Burhan Sami KALIN, İhsan SOLMAZ

Malign mezotelyomada kemoterapi uygulamaları

Melih ŞİMŞEK, Ulaş IŞIK, Orkun GÜRBÜZ

Sefazolinin değişen dozlarının in vitro 3T3-Fare fibroblast kültürü üzerine etkisi

Belis KALECİ, Ali Can KOLUMAN, Bülent TANRIVERDİ, Gamze TANRIVERDİ

Tip 2 diyabetli bireylerde serum vitamin D düzeyleri ile mikroalbüminüri arasındaki ilişkinin değerlendirilmesi

Yılmaz YILDIRIMER, Emine KARTAL BALKAN, İbrahim DURMAZATAR

Kuadripolar sol ventrikül leadler, bir yıllık takipte kardiyak resenkronizasyon tedavisinde bipolar leadlere göre daha iyi sonuçlarla ilişkilidir: Çok merkezli, retrospektif çalışma

Ramazan GÜNDÜZ, Songul USALP

Ege tıp öğretim elemanlarının sürekli mesleki gelişim konusundaki eğitim gereksinimlerinin belirlenmesi

Şaziye RÜÇHAN SERTÖZ, Sibel GÖKSEL, Hatice ŞAHİN, Hale SEZER, Ülküm Zafer DÖKÜMCÜ, Ferhan GİRGİN SAĞIN, Eser YILDIRIM SÖZMEN

Genel anestezi altında diz artroplastisi uygulanan hemofili hastalarında kronik ağrı

Zeynep ÇAĞIRAN, Nezih SERTÖZ, Semra KARAMAN, Abdürrahim DERBENT, Ali ZEYDANOĞLU

Sjögren sendromuna bağlı gelişen kuru göz hastalığında meydana gelen oküler yüzey değişikliklerinin konfokal mikroskopi ile değerlendirilmesi

Cem ŞİMŞEK

Geriatrik hastada dental uygulama esnasında implant anahtarının aspirasyonu: vaka raporu

Tayfun GÜNBAY, Selin KENÇ, Gözde IŞIK, Seda KAHRAMAN, Ferit ÇELİK