Рыба данио – популярная аквариумная рыбка – способна восстанавливать поврежденные внутренние органы. Немецкие ученые исследовали этот процесс, определяя механизмы, влияющие на быстроту и направление регенерации. Не исключено, что в будущем они будут использоваться в терапии людей.
Когда дело доходит до инфаркта, своевременная помощь – залог выздоровления. В противном случае клетки миокарда повреждаются гипоксией и начинают погибать. Орган заполняется рубцовой тканью и не может перекачивать кровь так эффективно, как раньше. Однако некоторые животные обладают способностью эффективно восстанавливать сердце.
Человеческие сердца на шаг назад
Исследователи из Центра молекулярной медицины Макса Дельбрюка в Берлине хотели выяснить, как происходит процесс восстановления поврежденного сердца у рыбок данио.Данио рерио) – небольшая пресноводная рыбка, популярная в аквариумах.
На первом этапе исследования ученые вызвали у рыбы повреждения сердца, подобные тем, которые возникают после сердечного приступа. Небольшой фрагмент органа подвергся воспалительной реакции, вызванной внешними факторами. Как и у людей, первой реакцией органа было образование рубцовой ткани на месте повреждения.
Удивительно, но немедленная реакция на травму очень похожа, но у людей процесс восстановления на этом останавливается, а у рыб он продолжается. В месте повреждения они создают новые клетки сердечной мышцы, которые способны сокращаться, подчеркивает проф. Ян Филипп Юнкер, соавтор исследования.
Слева: рыбка данио под микроскопом. Справа: сердце рыбы спустя 7 дней после повреждения. Красный цвет указывает на ремонтную активностьPanáková Lab, MDC
Шрамы являются важной частью процесса
Ученые решили определить сигналы, которые побуждали орган к регенерации. Используя секвенирование одной клетки, они начали искать клетки, которых не было в сердце здоровой рыбы. Оказалось, что поврежденные органы содержат три необычных типа фибробластов – клеток соединительной ткани, ответственных за производство рубцовой ткани. Они смогли прочесть целый ряд дополнительных генов, отвечающих за образование белков, в том числе коллагена, а также помогли создать новые кровеносные сосуды.
У человека рубцевание рассматривается как помеха для регенерации сердца. Однако фибробласты, кажется, играют важную роль в этом процессе, но только если они активны и могут считывать дополнительные гены. После их инактивации сердца рыбы не проявляли способности к восстановлению.
Исследователи подчеркивают, что трудно определить, нет ли в поврежденных человеческих сердцах необходимых регенерационных сигналов, или причиной рубцов является неспособность их прочитать. Как отмечает Юнкер, в первом случае можно разработать лекарства, имитирующие сигналы.
MDC Berlin, Hu и т.д. (2022)
Основной источник фото: Panáková Lab, MDC
