Förklarat: En zebrafiskgen som kan främja hjärtförnyelse

Fisken är infödd i södra Asiens indo-gangetiska slätter, där den mestadels finns i risfälten och även i stillastående vatten och vattendrag.

Zebrafiskens förmåga att läka sitt hjärta efter skada gör dem till en attraktiv modell för att undersöka mekanismer som styr den regenerativa processen.

Zebrafisk – en liten sötvattensfisk som är knappt 2-3 cm lång kan effektivt regenerera sitt skadade hjärta inom en kort tidsperiod. Den finns i södra Asien och är en populär akvariefisk som ofta säljs under handelsnamnet Danio. Nu har forskare vid Pune-baserade Agharkar Research Institute använt denna lilla djurmodell och identifierat gener som kan främja hjärtförnyelse. Som rapporterats i tidskriften utveckling med hög effekt har forskare försökt avkoda hjärtats regenereringsprocesser med hjälp av denna djurmodell.

Zebrafisk, en lämplig forskningsmodell

Jason Heath Sehorn

Zebrafisk är en liten (2-3 cm lång) sötvattensfisk som finns i de tropiska och subtropiska områdena. Fisken är infödd i Sydasiens indo-gangetiska slätter, där den mestadels finns i risfälten och till och med i stillastående vatten och vattendrag. Fisken blir vuxna vid tre månader och överlever 2-3 år i laboratorietillstånd. Denna fisks unika egenskaper ligger i dess genomskinlighet under dess embryonala stadier, vilket gör det möjligt att observera alla organ, inklusive hjärtslag och blodcirkulation.

En zebrafisk lockar utvecklingsbiologer på grund av dess tillräckliga regenereringskapacitet för nästan alla dess organ, inklusive hjärnan, hjärtat, ögat, ryggmärgen. Detta gör det till en lämplig forskningsmodell för biomedicinska forskare. Agharkar Research Institute har ett toppmodernt zebrafiskhus där tusentals zebrafiskar underhålls (28 grader Celsius vattentemperatur med fysiologiskt vatten pH och konduktans) föds upp regelbundet. Följ Express Explained på Telegram

Förmåga att hela sitt hjärta

Zebrafiskens förmåga att läka sitt hjärta efter skada gör dem till en attraktiv modell för att undersöka mekanismer som styr den regenerativa processen. För ungefär två decennier sedan hade Dr Kenneth Poss, professor vid Duke University, USA, först observerat zebrafiskhjärtats regenerativa förmåga. Dussintals labb över hela världen arbetar aktivt för att förstå mekanismen bakom hjärtförnyelsen hos zebrafisk under de senaste två decennierna. Genom år av forskning har forskare kommit närmare att avgränsa de invecklade vägarna för förnyelse av zebrafiskhjärtat för ytterligare translationella metoder.

Identifierad gen som främjar hjärtregenerering

Forskare använde denna lilla fisk för att identifiera gener/proteiner som främjar hjärtförnyelse och dess arbetsmodell. År av ansträngningar har hjälpt dem att identifiera den cellulära kommunikationsnätverket faktor 2a (ccn2a), en gen som kan främja hjärtregenerering genom att öka kardiomyocytproliferation. Ccn2a främjar det medfödda regenerativa svaret hos det vuxna zebrafiskhjärtat och kanske ett lovande terapeutiskt mål för människor, säger Dr Chinmoy Patra, chef för Max-Planck Partner Group, Institutionen för utvecklingsbiologi, Agharkar Research Institute. Tidigare hade ARI-forskarna Dr Patra, Debanjan Mukherjee och andra framhållit vikten av zebrafisk att använda som modellorganism. Nu har de identifierat genen, som kan främja hjärtförnyelse. Denna gen ökar spridningen av funktionella kontraktila hjärtceller som kallas kardiomyocyter. De har också observerat att denna gen löser det övergående kollagena fibrotiska ärret vilket resulterar i snabbare regenerering. Vi vill undersöka ytterligare de molekylära vägarna som är ansvariga för snabbare hjärtregenerering med hopp om translationell terapi, sa Dr Patra

Lovande terapeutiskt mål för människor?

Hjärt- och kärlsjukdomar är den främsta orsaken till dödsfall globalt och tar uppskattningsvis 17,9 miljoner liv varje år, enligt Världshälsoorganisationen. Människor kan inte regenerera sina hjärtan som hud eller lever. Människor kan inte regenerera sina hjärtan vid myokardskada och en person som drabbats av en hjärtinfarkt kan inte funktionellt läka den skadade hjärtmuskeln, vilket resulterar i minskad pumpningseffektivitet. Medan å andra sidan har denna unika fisk full potential att regenerera sitt hjärta och återställa sin funktion efter skada.

Hittills finns det ingen behandling tillgänglig för att återställa den skadade hjärtfunktionen hos människor. Därför har forskare försökt avkoda hjärtregenereringsprocesserna med hjälp av detta modelldjur, som naturligt kan regenerera deras hjärtan effektivt för att förstå de processer som kan belysa strategier för att förbättra människans hjärtregenerering. Modellen är populär inom industriell upptäckt. Dr. Reddys laboratorium i Hyderabad har redan utvecklat en zebrafisk inrättad för forskning.

Missa inte från Explained | Ska isoleringsperioderna vara kortare för personer med Covid-19?

dane boedigheimer nettovärde

Dela Med Dina Vänner: