Zebrafish je dugačak samo nekoliko centimetara, ali oni imaju neke super-moćne moći. Kad im se oštete srce ili mozak, oni se regeneriraju. Kad im se odrežu peraje, rastu natrag. Kad su zaslijepljeni, mogu povratiti sposobnost vida.
Upravo je ta posljednja sposobnost predmet nekih potencijalno revolucionarnih novih istraživanja. Znanstvenici iz Vanderbilta možda su otkrili ključ regeneracije mrežnice zebrafish. Ako se proces može ponoviti na ljude, znači da će se moći tretirati sljepoća uzrokovana bolešću mrežnice i ozljedama.
„Kako sam sve više i više saznao o tome kako su zebrafish sposobni regenerirati većinu tkiva i organa, zaintrigiralo me, posebno činjenicom da se mrežica zebrelića može oštetiti i uzrokovati sljepoću, ali treba samo oko tri do četiri tjedna prije nego što se vid vrati. ", Kaže James Patton, profesor bioloških znanosti u Vanderbiltu koji je upravljao istraživanjem.
Zebrafish, slatkovodni minnow nazvan po svojim karakterističnim prugama, dugo su bili popularna tema za istraživače. U zatočeništvu se lako uzgajaju, brzo rastu i kao bebe su potpuno prozirne, što olakšava proučavanje njihovih organa. Tada su tu njihove regenerativne sposobnosti. Budući da dijele 70 posto ljudskog genetskog koda, često ih je moguće koristiti za proučavanje ljudskih genetskih osobina i bolesti.
Struktura i stanični tipovi mrežnica zebrafish gotovo su identični onima kod ljudi. Svaka sadrži tri sloja živčanih stanica: fotoreceptori koji otkrivaju svjetlost, horizontalne stanice koje integriraju signal i ganglionske stanice koje vizualnim informacijama dostavljaju mozak.
"Tako sam se još više zaintrigirao zašto ljudi ne mogu regenerirati oštećene mrežnice, a ribe mogu", kaže Patton.
Ovih pet slika, koje traju 28 dana, pokazuju kako se regeneracija događa u mrežnici zečevike. Šipke su prikazane zelenom bojom, stanice koje se regeneriraju prikazane su crvenom bojom, a sve ostale stanice su plave. Regenerirajuće stanice zamjenjuju šipke za umiranje. (Laboratorij Patton / Vanderbilt) Oštećenje mrežnice stoji iza mnogih vodećih uzroka sljepoće u razvijenom svijetu. Ti uzroci uključuju makularnu degeneraciju, često dobnu bolest kod koje se dio mrežnice oštećuje, što uzrokuje zamagljivanje i prazne mrlje u vidu; dijabetička retinopatija, gdje dijabetes oštećuje krvne žile u mrežnici; i retinitis pigmentosa, genetsko stanje koje uzrokuje degeneriranje fotoreceptorskih stanica mrežnice. Budući da se ljudske mrežnice ne obnavljaju, svako oštećenje mrežnice uzrokovano bolešću ili ozljedom je trajno.
Patton i njegov tim postali su znatiželjni kako se zapravo pokreće regeneracija mrežnice zebrafish. Prethodne studije sugeriraju da bi faktori rasta izlučeni umirućim fotoreceptorima u očima riba mogli započeti proces, iskreći matične stanice u očima da se počnu dediferencirati (vraćati se u raniju fazu razvoja), a zatim se diferencirati u nove stanice mrežnice. Ali Mahesh Rao, jedan od Pattonovih studentica, dobio je ideju pogledati neurotransmiter GABA, kemijski glasnik u mozgu koji smanjuje aktivnost neurona, primjećujući da je GABA kontrolirao aktivnost matičnih stanica u mozgu miševa.
Tim je testirao Rao-ovu ideju zasljepljujući zebre - to se može učiniti tako da ih se stavi u mrak na nekoliko dana, a zatim ih izloži jakom svjetlu - a zatim im daje lijekove koji stimuliraju GABA. Također su davali lijekove za snižavanje GABA normalno vidovitim zebrama. Otkrili su da slijepa riba koja daje lijekove koji stimuliraju GABA ne može normalno obnoviti mrežnice, dok su normalne ribe sa sniženom razinom GABA započele regeneraciju mrežnica. Ovo sugerira da je zapravo smanjena koncentracija GABA započela proces regeneracije mrežnice.
Otkrića su objavljena ovog mjeseca u časopisu Stem Cell Reports .
L do R: James Patton, Mahesh Rao i Dominic Didiano u laboratoriju zebrafish (The Patton Lab / Vanderbilt) "Nadamo se da ćemo upotrijebiti model ribe za razumijevanje faktora i mehanizama koji reguliraju regeneraciju mrežnice u nadi da ćemo primijeniti lekcije naučene na ljudima", kaže Patton.
Tim počinje testirati GABA teoriju na miševima. Ako to uspije, nastavit će se s ispitivanjima na ljudima testirati mogu li inhibitori GABA potaknuti regeneraciju mrežnice.
Ako se istraživanje zaista pokaže uspješnim kod ljudi, neki od gotovo 40 milijuna slijepih ljudi širom svijeta jednog dana mogu zahvaliti sitnoj prugastoj ribi na kojoj će se zahvaliti.
