Zebrafish jsou jen pár centimetrů dlouhé, ale mají nějaké nadměrné síly. Když jsou jejich srdce nebo mozek poškozeny, regenerují se. Když jsou jejich ploutve odříznuty, rostou zpět. Když jsou slepí, mohou znovu získat schopnost vidět.
Je to poslední schopnost, která je předmětem nějakého nového průkopnického výzkumu. Vanderbiltoví vědci možná objevili klíč k regeneraci sítnice zebrafish. Pokud se tento proces může replikovat u lidí, stojí za novou léčbou oslepnutí způsobenou onemocněním sítnice a zraněním.
"Jak jsem se stále více a více dozvěděl o tom, jak jsou zebrafishi schopni regenerovat většinu tkání a orgánů, byl jsem fascinován, zejména s tím, že sítnice zebrafish může být poškozena, což způsobí slepotu, ale trvá jen asi tři až čtyři týdny, než se obnoví vidění." “, Říká James Patton, profesor biologických věd ve Vanderbilt, který výzkum řídil.
Zebrafish, sladkovodní potoční pojmenovaný pro své charakteristické pruhy, byl dlouho pro vědce populárním testovacím předmětem. Snadno se chovají v zajetí, rychle rostou a děti jsou zcela průhledné, což usnadňuje studium jejich orgánů. Pak existují jejich regenerační schopnosti. Protože sdílejí 70 procent genetického kódu člověka, je často možné je použít ke studiu lidských genetických vlastností a nemocí.
Struktura a typy buněk sítnic zebrafish jsou téměř totožné s těmi u lidí. Každá obsahuje tři vrstvy nervových buněk: fotoreceptory detekující světlo, horizontální buňky integrující signál a gangliové buňky, které předávají vizuální informace mozku.
"Takže jsem byl ještě více zaujatý tím, proč lidé nemohou regenerovat poškozené sítnice a ryby mohou, " říká Patton.
Těchto pět obrázků, trvajících 28 dní, ukazuje, jak dochází k regeneraci v sítnici zebrafish. Pruty jsou zobrazeny zeleně, regenerující buňky jsou zobrazeny červeně a všechny ostatní buňky jsou modré. Umírací tyče nahrazují regenerační buňky. (Patton Lab / Vanderbilt) Poškození sítnice je za mnoha z hlavních příčin slepoty v rozvinutém světě. Tyto příčiny zahrnují makulární degeneraci, což je často onemocnění související s věkem, při kterém se část sítnice poškodí, což způsobuje rozmazání a prázdné skvrny ve vidění; diabetická retinopatie, kde diabetes poškozuje krevní cévy v sítnici; a retinitis pigmentosa, genetický stav způsobující degeneraci fotoreceptorových buněk sítnice. Protože se lidské sítnice neregenerují, jakékoli poškození sítnice způsobené nemocí nebo zraněním je trvalé.
Patton a jeho tým byli zvědaví, jak přesně je zahájena regenerace sítnice zebrafish. Předchozí studie naznačují, že růstové faktory vylučované umíráním fotoreceptorů v očích ryb by mohly tento proces zahájit, vyvolat kmenové buňky v očích a začít dediferencovat (vrátit se do dřívějšího vývojového stadia) a poté diferencovat na nové buňky sítnice. Mahesh Rao, jeden z Pattonových postgraduálních studentů, však dostal nápad podívat se na neurotransmiter GABA, chemický posel v mozku, který snižuje aktivitu neuronů, a poznamenal, že bylo zjištěno, že GABA kontroluje aktivitu kmenových buněk v mozcích myší.
Tým testoval Raoův nápad oslepováním zebrafishů - to lze provést tak, že je na několik dní umístíte do tmy, poté je vystavíte jasnému světlu - a poté jim podáte léky stimulující GABA. Také dávali léky snižující GABA běžně viděným zebrafishům. Zjistili, že slepé ryby, které dostaly léky stimulující GABA, nemohly normálně regenerovat své sítnice, zatímco normální ryby se sníženou hladinou GABA začaly regenerovat své sítnice. To naznačuje, že skutečně regenerační proces sítnice zahájila snížená koncentrace GABA.
Zjištění byla zveřejněna tento měsíc v časopise Stem Cell Reports .
L to R: James Patton, Mahesh Rao a Dominic Didiano v laboratoři zebrafish (The Patton Lab / Vanderbilt) "Doufáme, že tento model použijeme k porozumění faktorům a mechanismům regulujícím regeneraci sítnice v naději, že můžeme poučit získané poznatky u lidí, " říká Patton.
Tým začíná testovat teorii GABA na myších. Pokud to bude fungovat, bude to na lidských pokusech, testování, zda GABA inhibitory mohou stimulovat regeneraci sítnice.
Pokud se výzkum u lidí skutečně ukáže jako úspěšný, mohou někteří z téměř 40 milionů slepých lidí na celém světě jednoho dne poděkovat drobné pruhované ryby.
