Chopped: How Amputated Fingertips Sometimes Grow Back

When a kid lops off a fingertip with a cleaver or car door, there's a chance the end of the digit will grow back. The fingerprint will be gone, and the tip may look a bit strange. But the flesh, bone and nail could return.

Cách những ngón tay bị chặt đứt có thể mọc trở lại

Khi một đứa trẻ tự chặt đứt đầu ngón tay của mình với một con dao hoặc do bị kẹt trong cửa xe ô tô, tin vui là phần cuối của ngón tay có khả năng sẽ mọc trở lại. Vân tay sẽ biến mất và phần mọc lại nhìn có đôi chút kì lạ, thế nhưng da thịt, xương và móng có thể mọc trở lại.

Now biologists at New York University have figured out just how this lizard-like regeneration happens in mice. There's some secret sauce at the nail cuticle that makes it possible, scientists report Wednesday in the journal Nature.

Doctors have seen the effect in humans without quite understanding how it happens. "Kids will actually regrow a pretty good fingertip, after amputation, if you just leave it alone," says Dr. Christopher Allan, from the University of Washington Medicine Hand Center, who wasn't involved in the research.

Các nhà sinh vật học tại đại học New York đã tìm ra hiện tượng tương tự ở chuột khi chúng có khả năng tái tạo giống như thằn lằn vậy. Có vẻ như có một loại dung dịch thần bí nào đó ở lớp biểu bì móng tay khiến cho điều này trở nên khả thi, thông tin này được các nhà khoa học báo cáo vào thứ Tư trên tờ Nature.

Các bác sĩ cũng đã chứng kiến hiện tượng tương tự ở người mà không thực sự hiểu rõ nguyên lí của điều đó. “Trẻ con có thể thực sự mọc lại phần đầu ngón tay sau khi bị đứt nếu như chúng không bị tác động đến”, bác sĩ Christopher Allan đến từ Trung tâm y khoa Trường Đại học Washington, người không tham gia vào cuộc nghiên cứu cho biết

The orthopedic surgeon saw this out a few years ago when an 8-year-old girl stuck her finger into the spokes of her brother's bike. The wheel sliced off her middle finger, near the nail cuticle, and her parents rushed to the ER to have it sewn back on.

Allan specializes in hand reconstruction, but he couldn't find the tiny artery he needed to reconnect. So he opted instead for what surgeons call a biological dressing. Just stick the tip back on and hope for the best, he says.

Bác sĩ phẫu thuật chỉnh hình đã chứng kiến toàn bộ hiện tượng này cách đây một vài năm trước khi 1 bé gái 8 tuổi kẹt ngón tay của mình vào bánh xe đạp của anh trai khiến cho ngón giữa , gần phần biểu bì móng tay của cô bé đã bị đứt lìa và bố mẹ em đã vội vàng đưa em đến phòng cấp cứu (Emergency room – ER) để khâu lại ngón tay đó.

Chuyên môn của bác sĩ Allan là tái định hình tay nhưng ông đã không thể tìm thấy phần động mạch nhỏ để tái kết nối, nên ông đã lựa chọn 1 loại băng mà trong phẫu thuật người ta vẫn hay gọi là băng sinh học để thay thế.’’ Chỉ dán phần đầu trở lại và hy vọng điều tốt nhất sẽ xảy ra’’ ông nói.

"The girl came back in a few weeks with the old fingertip in a bag and a new one on her hand," Allan tells Shots. "It was far better than anything that I could have given her with a graft or surgery."

Since the 1970s, doctors around the world have reported similar cases in young kids: Chopped off fingertips regrow if the slice occurs before the edge of the nail. Any farther down the digit, and you're probably out of luck.

Bác sĩ Allan nói với Shots: “Cô bé quay trở lại sau vài tuần với phần ngón tay bị đứt nằm gọn trong một chiếc túi và ngón mới đã mọc trở lại,”. “Điều này còn tốt hơn bất cứ điều gì mà tôi có thể phẫu thuật cấy ghép cho cô bé.”

Kể từ những thập niên 70, các bác sĩ trên khắp thế giới đã ghi chép lại những trường hợp tương tự ở trẻ nhỏ: phần đầu ngón tay bị chặt đứt sẽ mọc lại nếu như phần bị đứt diễn ra ngay sát rìa của móng tay. Nếu có bất kì xê dịch nào khỏi phần cuối ngón thì có thể bạn đã dùng hết may mắn của bản thân rồi.

Scientists see a similar phenomenon with mice paws. But even the elderly rodents can do it, says Mayumi Ito of New York University. "It's totally amazing," she says. "The adult mice totally regenerate the organ to its original form."

But the amputation must leave a little bit of the fingernail — er, claw. And she wanted to figure out why. So she and her team went hunting for the stem cells.

Các nhà khoa học cũng nhận thấy hiện tượng tương tự ở móng vuốt của chuột. Thậm chí điều đó có thể xảy ra với những con chuột già. Bà Mayumi Ito, giáo sư của đại học New York cho biết: “Điều đó là hoàn toàn đáng kinh ngạc. Những chú chuột trưởng thành có thể hoàn toàn tái tạo lại các cơ quan nội tạng về hình dạng ban đầu.”

Nhưng phần bị chặt đứt đó chắc chắn còn sót lại 1 chút gì đó của móng tay – hay đúng hơn là móng vuốt. Để nhanh chóng tìm ra nguyên lí của hiện tượng kì lạ này, bà và nhóm nghiên cứu của mình đã quyết định đi tìm kiếm tế bào gốc.

Fingernails are bit like hair: They continue to grow even when we're adults. (Well, at least, we hope they do.) Thus, both body parts need a continual supply of factory-like cells to make the hard, tough structures – nails or strands of hair.

For curly locks, each follicle contains a bunch of stem cells that serve as hair machines. The cells produce all the components of your coiffure — the silky strands, its lustrous color and the little shaft that attaches to your head.

Móng tay phần nào đó cũng tương tự như tóc vậy: chúng mọc liên tục kể cả khi chúng ra đã trưởng thành. (Hoặc ít nhất là chúng ta mong muốn chúng sẽ như thế). Hơn nữa, cả hai bộ phận này đều cần sự cung cấp liên tục của những tế bào giống như một nhà máy để tạo ra những cấu trúc cứng cáp như móng tay hay những sợi tóc.

Đối với tóc xoăn, mỗi nang tóc chứa hàng loạt những tế bào gốc hoạt động nhằm phục vụ như những cỗ máy chuyên sản xuất tóc. Các tế bào tạo ra các thành phần tạo nên kiểu tóc của bạn – những sợi tóc mượt như lụa, bóng láng và cả phần cuống nhỏ bé giúp chúng gắn liền với đầu bạn.

Now Ito and her team have found analogous cell factories in mice fingernails. She calls them "nail stem cells." They sit right near the cuticle. And they do more than give the mouse its scratch.

When a rodent's "fingertip," as Ito calls it, is amputated, the nail stem cells start to regrow the claw. But they also make a signal that brings the bones and nerves to the wound. Healing is a whole new ball game once you get the nerves involved.

Giờ đây, bác sĩ Ito và nhóm của bà đã tìm ra những nhà máy tế bào tương tự ở móng tay của chuột, bà gọi chúng là “tế bào móng gốc”. Chúng nằm ở ngay gần phần biểu bì và có tác dụng tuyệt vời hơn cả việc giúp cho lũ chuột có thể cào.

Theo cách gọi của bà Ito, khi một ‘’phần đầu móng tay’’ của loài gặm nhấm bị cắt đứt, phần tế bào gốc móng tay bắt đầu mọc lại phần móng vuốt cho chúng. đồng thời những tín hiệu đã được phát ra và truyền đi từ các tế bào thậm chí mang xương và dây thần kinh đến chỗ vết thương khiến các bộ phận mau chóng lành lại. Tuy nhiên việc chữa khỏi hoàn toàn là một vấn đề khác mang tính thử thách và khó khăn hơn nhiều vì nó có liên quan đến dây thần kinh.

"In amphibians, the nerve is sufficient to trigger the whole regeneration process," Ito says. "We don't know yet if that's the case for mammals, but the nerve is essential to produce the bone of the mouse digit."

Theo bà Ito, “Ở động vật lưỡng cư, chúng có đầy đủ dây thần kinh để kích thích quá trình tái tạo”, “Chúng ta vẫn chưa biết chắc trường hợp tái tạo này có thể xảy ra đối với động vật có vú hay không, nhưng các dây thần kinh đóng vai tròvô cùng quan trọng trong việc sản sinh ra xương chi của chuột.”

The signal made by the nail stem cells — called Wnt, for all you bio buffs — can orchestrate growth all over the body. It even coordinates the formation of limbs and some organs during fetal development.

"We think that nail stem cells may a have a special function to induce the whole regeneration process, including nerve attraction and growth of the bone," Ito say.

Thông tin cho các bạn yêu thích ngành sinh học đó là, tín hiệu do tế bào móng gốc tạo ra được gọi là đường truyền tín hiệu WNT– có thể được phân bố mọi nơi trên khắp cơ thể. Thậm chí những tín hiệu đó có tham gia vào việc hình thành nên các chi và các cơ quan nội tạng bên trong cơ thể trong suốt quá trình thai nhi đang ở trong bụng mẹ. Dẫn lời bà Ito và nhóm nghiên cứu của mình: “Chúng tôi tin rằng các tế bào móng gốc có thể đảm nhận vai trò đặc biệt trong việc thúc đẩy quá trình tái tạo, bao gồm hấp dẫn các dây thần kinh và sự phát triển của xương”.

So could these nail stem cells one day help with more serious amputations? "We'd like to test this hypothesis in mice," Ito says. But she first wants to find these cells in people.

Who knows, perhaps the ability to regenerate limbs is already at our fingertips.

Vậy phải chăng những tế bào móng gốc này ngày nào đó có thể giúp ích trong các trường hợp cụt chi nghiêm trọng hơn? “Chúng tôi muốn thử nghiệm giả thiết này trên chuột”. Nhưng đầu tiên bà muốn tìm ra những tế bào này trên người.

Biết đâu được, một ngày nào đó ta phát hiện khả năng tái tạo lại xương sườn này tồn tại sẵn trên móng tay của chúng ta rồi?