Organen, armen, aanhangsels en andere complexe weefsels vergaan meestal snel wanneer ze van hun gastheer worden gescheiden. Biologen zijn erin geslaagd sommige buiten het lichaam in leven te houden - orgaantransplantaties zijn ervan afhankelijk - maar dat vereiste kiemvrije omgevingen en voedingsrijke media gevuld met groeifactoren. Nu hebben wetenschappers ontdekt dat stukjes weefsel die zijn verwijderd van een soort zeekomkommer genaamd Psolus fabricii voor onbepaalde tijd in leven kunnen blijven als ze in gewoon zeewater worden gelaten.

"Dit is van nature voorkomende weefselonsterfelijkheid," zei Sara Jobson, een onderzoeker aan de Memorial University of Newfoundland en hoofdauteur van de studie. "Dat weefsels zo gemakkelijk overleven is ongehoord. We hebben nog nooit zoiets gezien."

Psolus fabricii is een zeekomkommer die leeft in de koude wateren van de Atlantische en Arctische oceanen. De onderkant, bekend als een zool, is zacht en omringd door een band van buisvoeten waarmee hij zich aan rotsen vastgrijpt. Eenmaal op een rots strekt hij zachte, vertakte tentakels uit om zich te voeden met zwevende deeltjes. Omdat deze zeekomkommers in ruwe omgevingen leven, hebben hun voeten en tentakels een hoog percentage verwondingen en verlies, dus de evolutie heeft deze plekken begiftigd met een ongelooflijk hoog regeneratievermogen.

Hoewel zeekomkommers deze delen gemakkelijk kunnen terug laten groeien, hebben ze geen volledige lichaamsregeneratie zoals platwormen en sommige zeesterren. Hun afgesneden stukjes groeien niet uit tot nieuwe zeekomkommers. Maar het blijkt dat ze ook niet sterven.

"We waren niet van plan om onsterfelijke weefsels te vinden," zei Jobson. "Ons lab richt zich op zeekomkommers, en deze zeekomkommer is gebruikt in andere studies. Een van mijn medewerkers merkte toevallig op dat het geamputeerde weefsel gewoon bleef leven, en het leek te genezen en te overleven en ze deed niets speciaals om het in leven te houden. Het was een fortuinlijke ontdekking."

Deze fortuinlijke ontdekking veranderde in een georganiseerd langetermijnexperiment. De onderzoekers namen verwijderde buisvoeten, groepen buisvoeten genaamd ambulacra, en tentakels van P. fabricii en ontdekten dat ze allemaal overleefden wanneer ze in natuurlijk, niet-steriel zeewater werden geplaatst.

"We onderzochten ze allemaal, maar we concentreerden ons voornamelijk op buisvoeten," zei Jobson. Wanneer buisvoeten werden afgesneden, was de wondrand een puinhoop van ontbrekend of gefragmenteerd epidermis- en bindweefsel. Binnen twee dagen begonnen de explantaten dit beschadigde weefsel af te stoten. Intern stroomde een grote hoeveelheid coelomocyten, de immuuncellen van de zeekomkommer, van het binnenste bindweefsel naar de beschadigde plek, blijkbaar om de verdediging en regeneratie van het organisme te vergemakkelijken.

Op dag zes was het gezonde weefsel naar binnen gekruld, waardoor de wond volledig was afgesloten; het afgesneden orgaan was min of meer hersteld in werkende staat.

Het bleek dat LiPfe-explantaten niet alleen overleefden; ze reorganiseerden actief hun architectuur om zich aan te passen aan de nieuwe, afgesneden toestand. Eerst kwam het krimpen. Gedurende de eerste week kromp het weefsel met ongeveer 23 procent in diameter. Na verloop van tijd stabiliseerde het en keerde deze trend om. Tussen 60 en 120 dagen na excisie groeiden LiPfe terug naar hun oorspronkelijke grootte, en na een jaar waren ze 12 procent groter dan toen ze voor het eerst van de gastheer werden gesneden.

De onderzoekers hebben deze weefsels geïntroduceerd als een compleet nieuwe klasse van levend materiaal dat ze LiPfe noemden - levende onsterfelijke P. fabricii-explantaten. En naarmate de tijd verstreek, gaven LiPfe een behoorlijke show.

De binnenkant van een buisvoet die aan een zeekommer is bevestigd, omvat een mix van epidermisweefsel, bindweefsel, een neurale plexus, spierweefsel en een inwendig lumen. De gescheiden explantaten begonnen echter delen van zichzelf te ontmantelen die niet langer nuttig waren. Spierweefsels, die aanvankelijk 17 procent van het explantaat uitmaakten, werden geleidelijk binnengevallen door coelomocyten die de spier afbraken in kleine stukjes en de organisatie ervan vernietigden. Na 180 dagen waren het spierweefsel en het lumen volledig verdwenen uit het explantaat.

In hun plaats breidde bindweefsel zich uit om de dominante structuur te worden. De collageenfibrillen erin begonnen samen te bundelen, cr