Zebrafish je dolg le nekaj centimetrov, vendar imajo nekaj super moči. Ko so njihova srca ali možgani poškodovani, se regenerirajo. Ko jim plavuti odrežejo, zrastejo nazaj. Ko so oslepljeni, si lahko povrnejo sposobnost videnja.
Ta zadnja sposobnost je predmet nekaterih možnih prelomnih novih raziskav. Znanstveniki iz Vanderbilta so morda odkrili ključ za regeneracijo mrežnice zebrice. Če je proces mogoče ponoviti pri ljudeh, je mogoče uporabiti nova zdravljenja slepote, ki jih povzročajo bolezni mrežnice in poškodbe.
"Ko sem vedno bolj in zvedel o tem, kako so zebre sposobne regenerirati večino tkiv in organov, me je zanimalo, zlasti s tem, da se mrežnica zebrice lahko poškoduje in povzroči slepoto, vendar traja približno tri do štiri tedne, preden se vid povrne, "Pravi James Patton, profesor bioloških znanosti v Vanderbiltu, ki je vodil raziskavo.
Zebrafish, sladkovodni minnow, imenovan po svojih značilnih črtah, je že dolgo priljubljen testni predmet raziskovalcev. V ujetništvu zlahka rastejo, hitro rastejo in kot dojenčki so popolnoma prozorni, kar olajša preučevanje njihovih organov. Potem so tu še njihove regenerativne sposobnosti. Ker imajo 70 odstotkov človekovega genskega koda, jih je pogosto mogoče uporabiti za preučevanje človeških genetskih lastnosti in bolezni.
Struktura in celične vrste mrežnic zelišč so skoraj enake tistim pri ljudeh. Vsaka vsebuje tri plasti živčnih celic: fotoreceptorje, ki zaznavajo svetlobo, vodoravne celice, ki vključujejo signal, in ganglijske celice, ki vizualnim informacijam prenašajo možgane.
"Tako me je še bolj zanimalo, zakaj ljudje ne morejo obnoviti poškodovanih mrežnic in ribe lahko, " pravi Patton.
Teh pet slik, ki trajajo 28 dni, prikazuje, kako se regeneracija dogaja v mrežnici zelišč. Palice so prikazane v zeleni barvi, regenerativne celice so prikazane v rdeči barvi, vse ostale celice pa v modri barvi. Regenerirajoče celice nadomeščajo umirajoče palice. (Laboratorij Patton / Vanderbilt) Poškodba mrežnice zaostaja za številnimi vodilnimi vzroki slepote v razvitem svetu. Ti vzroki vključujejo makularno degeneracijo, pogosto s starostjo povezano bolezen, pri kateri se del mrežnice poškoduje, kar povzroča zameglitev in prazne pege v vidu; diabetična retinopatija, pri kateri sladkorna bolezen poškoduje krvne žile v mrežnici; in retinitis pigmentosa, genetsko stanje, ki povzroča degeneracijo fotoreceptorskih celic mrežnice. Ker se človeške mrežnice ne obnavljajo, je vsaka poškodba mrežnice, ki jo povzroči bolezen ali poškodba, trajna.
Patton in njegova ekipa so postali radovedni, kako se ravno začne regeneracija mrežnice zebrice. Prejšnje raziskave kažejo, da lahko rastni dejavniki, ki jih izločajo umirajoči fotoreceptorji v očeh rib, začnejo postopek, tako da se v očeh začnejo izolirati matične celice, ki se začnejo diferencirati (vrniti v zgodnejšo razvojno stopnjo) in nato diferencirati v nove celice mrežnice. Toda Mahesh Rao, eden izmed Pattonovih študentov, je dobil idejo, da bi pregledal nevrotransmiter GABA, kemični sel v možganih, ki zmanjšuje aktivnost nevronov, pri čemer je ugotovil, da je bilo ugotovljeno, da GABA nadzira aktivnost matičnih celic v možganih miši.
Skupina je preizkusila Raovo zamisel z zaslepljevanjem zebre - to je mogoče storiti tako, da jih za nekaj dni spustijo v temo, nato pa jih izpostavijo močni svetlobi - in jim nato dajejo zdravila, ki spodbujajo GABA. Dali so tudi zdravilom, ki znižujejo GABA, normalno vidnim žeblji. Ugotovili so, da slepe ribe, ki jim jemljejo zdravila, ki stimulirajo GABA, ne morejo normalno regenerirati mrežnice, medtem ko so običajne ribe z znižanimi nivoji GABA začele regeneracijo mrežnic. To je nakazovalo, da je pravzaprav znižana koncentracija GABA začela postopek regeneracije mrežnice.
Ugotovitve so bile objavljene ta mesec v reviji Stem Cell Reports .
L do R: James Patton, Mahesh Rao in Dominic Didiano v laboratoriju za zebre (The Patton Lab / Vanderbilt) "Upamo, da bomo z uporabo ribjih modelov razumeli dejavnike in mehanizme, ki uravnavajo regeneracijo mrežnice v upanju, da bomo lahko uporabili lekcije, naučene na ljudeh, " pravi Patton.
Skupina začenja preizkušati teorijo GABA na miših. Če bo to uspelo, bomo začeli s preskušanji na ljudeh in preizkusili, ali lahko zaviralci GABA spodbudijo obnavljanje mrežnice.
Če se raziskava pri ljudeh resnično izkaže za uspešno, se lahko nekateri od skoraj 40 milijonov slepih ljudi nekega dne zahvalijo drobnim črtastim ribam.
