Τα Zebrafish έχουν μήκος μόνο μερικά εκατοστά, αλλά έχουν κάποιες υπερδύναμες δυνάμεις. Όταν οι καρδιές ή οι εγκέφαλοί τους υποστούν βλάβη, αναγεννίζονται. Όταν τα πτερύγια τους κόβονται, μεγαλώνουν. Όταν τυφλώνονται, μπορούν να ανακτήσουν την ικανότητα να δουν.
Είναι αυτή η τελευταία ικανότητα που αποτελεί το αντικείμενο κάποιας ενδεχομένως πρωτοποριακής νέας έρευνας. Οι επιστήμονες του Vanderbilt μπορεί να έχουν ανακαλύψει το κλειδί για την αναγέννηση του αμφιβληστροειδούς του αμφιβληστροειδούς. Εάν η διαδικασία μπορεί να αναπαραχθεί στους ανθρώπους, στέκεται σε ισχύ νέες θεραπείες για τυφλότητα που προκαλείται από ασθένεια του αμφιβληστροειδούς και τραυματισμό.
"Όπως έμαθα όλο και περισσότερο για το πώς το zebrafish είναι ικανό να αναγεννήσει τους περισσότερους ιστούς και όργανα, με ενθουσίασε, ειδικά με το γεγονός ότι ο αμφιβληστροειδής zebrafish μπορεί να υποστεί βλάβη για να προκαλέσει τύφλωση, αλλά χρειάζεται μόνο περίπου τρεις έως τέσσερις εβδομάδες πριν αποκατασταθεί η όραση, "Λέει ο James Patton, καθηγητής βιολογικών επιστημών στο Vanderbilt, ο οποίος διευθύνει την έρευνα.
Το Zebrafish, ένας μικροσκοπικός ψαμμίτης που ονομάζεται για τις χαρακτηριστικές ρίγες του, είναι από καιρό δημοφιλές θέμα δοκιμής για τους ερευνητές. Αναπαράγονται εύκολα σε αιχμαλωσία, αναπτύσσονται γρήγορα και τα μωρά είναι απολύτως διαφανή, γεγονός που καθιστά εύκολο το να μελετήσουν τα όργανα τους. Τότε υπάρχουν οι αναγεννητικές ικανότητές τους. Δεδομένου ότι μοιράζονται το 70% του γενετικού κώδικα των ανθρώπων, είναι συχνά πιθανό να χρησιμοποιηθούν για να μελετήσουν τα ανθρώπινα γενετικά χαρακτηριστικά και τις ασθένειες.
Η δομή και οι κυτταρικοί τύποι των αμφιβληστροειδών ζεβέφυρας είναι σχεδόν πανομοιότυποι με εκείνους των ανθρώπων. Κάθε μία περιέχει τρία στρώματα νευρικών κυττάρων: φωτοϋποδοχείς ανιχνεύσεως φωτός, οριζόντια κύτταρα που ενσωματώνουν σήματα και κύτταρα γαγγλίων που μεταδίδουν οπτικές πληροφορίες στον εγκέφαλο.
"Έτσι έγινα ακόμα πιο ενδιαφέρον για το γιατί οι άνθρωποι δεν μπορούν να αναγεννηθούν κατεστραμμένες αμφιβληστροειδείς και τα ψάρια μπορούν", λέει ο Patton.
Αυτές οι πέντε εικόνες, διάρκειας 28 ημερών, δείχνουν πώς γίνεται η αναγέννηση στον αμφιβληστροειδή zebrafish. Οι ράβδοι εμφανίζονται με πράσινο χρώμα, τα κύτταρα αναγέννησης εμφανίζονται με κόκκινο χρώμα και όλα τα υπόλοιπα κύτταρα είναι μπλε. Τα κύτταρα ανανέωσης αντικαθιστούν τις πεθαίνουν. (The Patton Lab / Vanderbilt) Η βλάβη του αμφιβληστροειδούς είναι πίσω από πολλές από τις κύριες αιτίες τύφλωσης στον ανεπτυγμένο κόσμο. Αυτά τα αίτια περιλαμβάνουν την εκφύλιση της ωχράς κηλίδας, μια συχνά ασθένεια που σχετίζεται με την ηλικία, στην οποία τμήμα του αμφιβληστροειδούς καταστρέφεται, προκαλώντας θόλωμα και κενά σημεία στην όραση. διαβητική αμφιβληστροειδοπάθεια, όπου ο διαβήτης βλάπτει τα αιμοφόρα αγγεία στον αμφιβληστροειδή. και η χρωστική ουσία αμφιβληστροειδίτιδας, μια γενετική κατάσταση που προκαλεί εκφυλισμό των κυττάρων φωτοϋποδοχέα ράβδου αμφιβληστροειδούς. Δεδομένου ότι οι ανθρώπινες αμφιβληστροειδοπάθειες δεν αναγεννώνται, οι βλάβες του αμφιβληστροειδούς που προκαλούνται από ασθένεια ή τραυματισμό είναι μόνιμες
Ο Patton και η ομάδα του έγιναν περίεργοι για το πώς ξεκίνησε η αναγέννηση αμφιβληστροειδούς zebrafish. Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι οι αυξητικοί παράγοντες που εκκρίνονται από τους φτωχούς φωτοϋποδοχείς στα μάτια των ψαριών θα μπορούσαν να ξεκινήσουν τη διαδικασία, προκαλώντας βλαστοκύτταρα στα μάτια για να ξεκινήσουν την αποδιαφοροποίηση (επιστρέφοντας σε ένα προηγούμενο αναπτυξιακό στάδιο) και στη συνέχεια να διαφοροποιηθούν σε νέα κύτταρα αμφιβληστροειδούς. Αλλά ο Mahesh Rao, ένας από τους μεταπτυχιακούς φοιτητές του Patton, πήρε την ιδέα να κοιτάξει τον νευροδιαβιβαστή GABA, έναν χημικό αγγελιοφόρο στον εγκέφαλο που μειώνει τη δραστηριότητα των νευρώνων, σημειώνοντας ότι η GABA βρέθηκε να ελέγχει τη δράση των βλαστοκυττάρων στους εγκεφάλους των ποντικών.
Η ομάδα εξέτασε την ιδέα του Ράο με την αποτυχία της ζέβρας - αυτό μπορεί να γίνει με το να τα βάλει στο σκοτάδι για λίγες μέρες, στη συνέχεια να τα εκθέσουν σε έντονο φως - στη συνέχεια, δίνοντάς τους GABA-διεγερτικά φάρμακα. Επίσης έδωσαν φάρμακα που μειώνουν την GABA στα φυσιολογικά ορατά ζεμπραρίσματα. Διαπίστωσαν ότι τα τυφλά ψάρια που έλαβαν φάρμακα που διεγείρουν GABA δεν θα μπορούσαν κανονικά να αναγεννήσουν τους αμφιβληστροειδείς τους, ενώ τα κανονικά ψάρια με μειωμένα επίπεδα GABA άρχισαν να αναγεννάνουν τους αμφιβληστροειδείς. Αυτό υποδηλώνει ότι ήταν πράγματι μειωμένη συγκέντρωση GABA που ξεκίνησε τη διαδικασία αναγέννησης του αμφιβληστροειδούς.
Τα ευρήματα δημοσιεύτηκαν αυτό το μήνα στο περιοδικό Stem Cell Reports .
L σε R: ο James Patton, ο Mahesh Rao και ο Dominic Didiano στο εργαστήριο του zebrafish (The Patton Lab / Vanderbilt) «Ελπίζουμε να χρησιμοποιήσουμε το μοντέλο των ψαριών για να κατανοήσουμε τους παράγοντες και τους μηχανισμούς που ρυθμίζουν την αναγέννηση του αμφιβληστροειδούς με την ελπίδα ότι μπορούμε να εφαρμόσουμε τα διδάγματα που μάθαμε για τον άνθρωπο», λέει ο Patton.
Η ομάδα αρχίζει να δοκιμάζει τη θεωρία GABA σε ποντίκια. Αν αυτό λειτουργήσει, θα είναι σε ανθρώπινες δοκιμές, ελέγχοντας αν οι αναστολείς GABA μπορούν να διεγείρουν την αναγέννηση του αμφιβληστροειδούς.
Εάν η έρευνα πράγματι αποδειχθεί επιτυχής στους ανθρώπους, μερικά από τα σχεδόν 40 εκατομμύρια τυφλοί παγκοσμίως μπορεί να έχουν μια μέρα ένα μικρό, ριγέ ψάρι για να ευχαριστήσουν.
