Peștii zebra au doar câțiva centimetri, dar au unele puteri suprasolicitate. Când inimile sau creierul lor sunt deteriorate, se regenerează. Când aripioarele lor sunt tăiate, acestea cresc din nou. Când sunt orbiți, pot recâștiga capacitatea de a vedea.
Această ultimă abilitate este subiectul unor noi cercetări potențial inovatoare. Oamenii de știință din Vanderbilt au descoperit cheia regenerării retinei peștilor zebra. Dacă procesul poate fi replicat la om, acesta este la puterea de noi tratamente pentru orbire cauzate de boala retinei și leziuni.
„Pe măsură ce am aflat din ce în ce mai mult despre modul în care peștii zebra sunt capabili să regenereze majoritatea țesuturilor și organelor, am fost intrigat, mai ales cu faptul că retina peștilor zebra poate fi deteriorată pentru a provoca orbire, dar este nevoie doar de aproximativ trei până la patru săptămâni înainte de refacerea vederii. ", Spune James Patton, profesor de stiinte biologice la Vanderbilt care a condus cercetarea.
Peștii zebra, o adâncă de apă dulce numită pentru dungile lor caracteristice, au fost mult timp un subiect de testare popular pentru cercetători. Ele cresc ușor în captivitate, cresc rapid și, deoarece bebelușii sunt complet transparenti, ceea ce face ușor studierea organelor lor. Apoi există abilitățile lor de regenerare. Deoarece împărtășesc 70% din codul genetic al omului, este adesea posibil să le folosească pentru a studia trăsăturile și bolile genetice ale omului.
Structura și tipurile de celule ale retinelor de pește zebra sunt aproape identice cu cele ale oamenilor. Fiecare conține trei straturi de celule nervoase: fotoreceptori care detectează lumina, celule orizontale care integrează semnal și celule ganglionare care transmit informații vizuale către creier.
„Așa că am devenit și mai intrigat de ce oamenii nu pot regenera retinele și peștele deteriorate”, spune Patton.
Aceste cinci imagini, care se întind pe 28 de zile, arată cum se întâmplă regenerarea în retina peștilor zebra. Tijele sunt afișate în verde, celulele regeneratoare sunt afișate în roșu, iar toate celelalte sunt albastre. Celulele regeneratoare înlocuiesc tijele care mor. (Laboratorul Patton / Vanderbilt) Afectarea retinei se află în spatele multor cauze principale ale orbirii în lumea dezvoltată. Aceste cauze includ degenerarea maculară, o boală adesea legată de vârstă, în care o parte a retinei devine deteriorată, provocând încețoșare și pete goale în vedere; retinopatie diabetică, unde diabetul dăunează vaselor de sânge din retină; și retinită pigmentoasă, o afecțiune genetică care determină degenerarea celulelor fotoreceptoare ale tijei retinei. Deoarece retinele umane nu se regenerează, orice deteriorare a retinei cauzată de boală sau vătămare este permanentă.
Patton și echipa sa au devenit curioși cu privire la modul în care, exact, este inițiată regenerarea retinei de pește zebra. Studiile anterioare au sugerat că factorii de creștere secretați prin fotoreceptorii care mor în ochii peștilor ar putea începe procesul, scânteind celulele stem în ochi pentru a începe să se diferențieze (revenind la o etapă de dezvoltare anterioară) și apoi să se diferențieze în celule noi ale retinei. Dar Mahesh Rao, unul dintre studenții absolvenți ai lui Patton, a avut ideea să se uite la neurotransmițătorul GABA, un mesager chimic din creier care reduce activitatea neuronilor, menționând că GABA a fost găsit pentru a controla activitatea celulelor stem la creierul șoarecilor.
Echipa a testat ideea lui Rao orbind peștele zebra - acest lucru se poate realiza punându-le în întuneric timp de câteva zile, apoi expunându-le la lumină strălucitoare, apoi oferindu-le medicamente stimulante GABA. Ei au dat, de asemenea, medicamente pentru reducerea GABA pe pești zebra în mod normal vizionați. Ei au descoperit că peștele orb administrat medicamentelor stimulante GABA nu și-a putut regenera normal retinele, în timp ce peștele normal cu niveluri GABA reduse a început să-și regenereze retinele. Acest lucru a sugerat că a fost, într-adevăr, o concentrație redusă de GABA care a început procesul de regenerare a retinei.
Rezultatele au fost publicate în această lună în revista Stem Cell Reports .
L până la R: James Patton, Mahesh Rao și Dominic Didiano în laboratorul de pește zebra (Laboratorul Patton / Vanderbilt) „Sperăm să folosim modelul de pește pentru a înțelege factorii și mecanismele care reglementează regenerarea retinei, în speranța că putem aplica lecții învățate la oameni”, spune Patton.
Echipa începe să testeze teoria GABA la șoareci. Dacă acest lucru funcționează, se va trece la încercări umane, testând dacă inhibitorii GABA pot stimula regenerarea retinei.
Dacă cercetările se dovedesc cu adevărat de succes la oameni, unii dintre cei aproape 40 de milioane de nevăzători din întreaga lume ar putea avea într-o zi un pește micuț, cu dungi, de a mulțumi.
