Восстановление спинного мозга с помощью аквариумных рыбок

Клеточный мост в месте повреждения спинного мозга рыбы Данио-рерио

Как то я рассказывал про рыбок Гарра-Руфа используемых в косметологии, а вот что еще рыбки могут.

Для людей повреждения спинного мозга часто бывают фатальными и последними. По крайней мере последствия будут самыми тяжелыми, не исключая частичный или полный паралич. 

Однако есть животные, которым такие травмы не страшны. Огромный потенциал самовосстановления обнаружен у маленьких аквариумных рыбок вида Данио-рерио.





Да́нио-ре́рио «Дамский чулок», или брахиданио-рерио (лат. Danio rerio) — вид пресноводных лучепёрых рыб семейства карповых (лат. Cyprinidae). 
Популярную аквариумную рыбку можно встретить у многих людей владеющих аквариумами. 

Данио-рерио является модельным организмом в биологии развития и известна в англоязычной литературе как zebrafish. Данио-рерио является первым домашним животным, с генетически модифицированным генами биолюминесце́нции в 2003 году. (селекционная форма GloFish). Размер до 7 сантиметров с длинным, прогонистым телом, основной цвет серебристый с ярко-синими полосами. 



У молодых рыб плавники короткие, со временем они отрастают и образуют вуаль. Края плавников могут быть окрашены в жёлтый цвет. Отличительной чертой самки является брюшко — у самки оно значительно толще.

В природе населяет реки и ручьи Пакистана, Индии, Бангладеш, Непала, Мьянмы и Бутана. Можно сказать, азиатская рыбка.

Селекционные формы: с вуалевыми плавниками, леопардовый окрас и трансгенные GloFish. Данный вид рыб очень хорошо подходит для экспериментов. За что и получил право побывать в космосе. Для Данио-рерио травмы спинного мозга не смертельны их спинной мозг способен к регенерации. В новой работе, результаты которых опубликованы журналом Science, ученые выяснили, как это происходит.

Профессору Университета Дьюка Кеннет Посс (Kenneth Poss) и его команде удалось определить 12 генов, которые активируются после травмы и необходимы для регенерации. 
Кроме того, они показали, что в глиальных клетках, которые обеспечивают функциональность нейронов, при этом резко повышается количество фактора роста соединительной ткани (CTGF), который стимулирует восстановление. 

Примерно за две недели эти клетки формируют «мостик» между оборванными концами спинного мозга, и затем на нем возникают соединения нейронов.

Роль CTGF в этом процессе может оказаться ключевой: Кеннет Посс и его коллеги показали, что рыбы, у которых синтез этого сигнального белка подавлен, неспособны восстанавливать спинной мозг. На иллюстрации выше показан этот процесс; количество CTGF визуализировано зелеными флуоресцентными белками.

«Это один из самых замечательных примеров регенерации в природе» – замечает профессор Посс. 

«С учетом ограниченных возможностей лечения, доступного сегодня для восстановления таких повреждений, нам стоит внимательнее присмотреться к животным, таким как данио-рерио, в поисках новых методов стимулирования регенерации». И в самом деле, сигнальный белковый фактор CTGF имеется и у людей, и он более чем на 90 процентов совпадает с тем, который работает у рыбок. 

Более того, в дополнительных экспериментах на данио-рерио ученые продемонстрировали, что человеческий CTGF способен выполнять у них ту же роль. Рыбкам с подавленным синтезом своего CTGF вводили человеческий фактор – и регенерация у них развивалась даже быстрее, чем под действием их собственного белка.

Формирование клеточного моста в присутствии, в отсутствие и при избытке CTGFa



Пожелаем учёным успехов и новых свершений. Осталось дождаться полномасштабных экспериментов, где CTGF рыбок будут вживлять людям с повреждённым спинным мозгом.

Видео на английском языке, от учёных проводивших эксперименты:

Источник