Zebrafish kaip širdies herojai: atrastas revoliucinis atsinaujinimas!

Zebrafish kaip širdies herojai: atrastas revoliucinis atsinaujinimas!

Tyrėjai iš Ulmo universitetas padarė didelę pažangą tiriant širdies regeneraciją. Jų tyrimas rodo, kad zebrafish gali visiškai pakeisti pažeistas širdies raumens ląsteles ir atkurti pažeistą širdį iki pilnos funkcijos. Šis gebėjimas atsinaujinti gali turėti didelių pasekmių gydant žmonių širdies ligas, kai širdies priepuoliai dažnai sukelia nuolatinę žalą.

Pagrindinis šio tyrimo elementas yra specifinis ląstelių ir ląstelių ryšio signalas, padedantis zebrafish geriau susidoroti su vadinamuoju replikacijos stresu. Replikacijos stresas, atsirandantis ląstelių dalijimosi metu, paprastai slopina audinių regeneraciją, ypač senstant žmonėms ir kitiems žinduoliams. Studijų direktorius Profesorius Gilbertas Weidingeris ir jo komanda nustatė signalinį baltymą, kuris įgalina pažeisto organo ląsteles netrukdomai dalytis ir daugintis.

Tyrimo detalės ir metodika

Tyrimo rezultatai buvo paskelbti mokslo žurnale Gamtos komunikacijos paskelbta. Tyrėjai įrodė, kad zebrafish gali veiksmingai kompensuoti širdies sužalojimus, kurie pažeidžia iki trečdalio organo. Per 30 dienų šios žuvys sugeba atkurti pradinį kardiomiocitų skaičių po traumos.

Norint išsamiau suprasti mechanizmus, buvo naudojami įvairūs eksperimentiniai metodai. Tai apėmė transgeninių arba mutantinių žuvų linijų, palaikomų standartinėmis sąlygomis, naudojimą, taip pat įvairias farmakologines intervencijas. BMP (Bone Morphogenetic Protein) signalinių baltymų genai šiame kontekste vaidina pagrindinį vaidmenį, nes jie gali apsaugoti ir zebrafish ląsteles, ir žmogaus hematopoetines kamienines ir progenitorines ląsteles nuo replikacijos streso.

Terapinės pasekmės

Tyrimo rezultatai gali suteikti naujų terapinių metodų, skirtų pagerinti žmonių audinių regeneraciją. Pasak mokslininkų, jiems jau pavyko eksperimentiškai pagerinti žmogaus ląstelių regeneracinį gebėjimą. Tai gali būti ypač svarbu pacientams, sergantiems kardiomiopatija, kuri yra dažna širdies nepakankamumo priežastis.

Klinika taip pat atkreipia dėmesį į tai, kad išsamus molekulinių signalizacijos takų apibūdinimas yra labai svarbus siekiant tobulinti diagnostiką ir plėtoti tikslinę terapiją. Naujoviškos genetinių modelių sistemos, tokios kaip transgeninės zebrafish, suteikia daug pranašumų tyrimams dėl jų skaidrumo ir didelio palikuonių skaičiaus.

Būsimiems tyrimams mokslininkai remiasi genetinių modifikacijų ir šiuolaikinių vaizdo gavimo metodų naudojimu, kad gautų gilesnių įžvalgų apie širdies regeneracijos mechanizmus. Ši pažanga netrukus gali suteikti esminių naujų širdies ligų gydymo būdų.