Lustrzeń meksykański to niewielka ryba, ale ma niesamowite zdolności. Potrafi naprawić swoje serce po uszkodzeniu i może dać naukowcom cenne wskazówki dotyczące sposobów regeneracji serca u ludzi.

Lustrzeń meksykański (Astyanax mexicanus) potrafi naprawić swoje serce. Badania nad tym gatunkiem prowadzone przez naukowców z Uniwersytetu w Oksfordzie wykazały trzy obszary genomu tej małej ryby, które są odpowiedzialne za zdolności do regeneracji tkanki serca. Może to w przyszłości zaowocować nowymi terapiami dla ludzi po zawałach.

Przez miliony lat niektóre lustrzenie meksykańskie żyjące w rzekach północnego Meksyku były wymywane przez okresowe powodzie do jaskiń. Gdy woda się cofała, ryby pozostawały uwięzione w skalnych grotach. Z czasem powodzie ustały, a ryby utraciły oczy oraz pigment i przystosowały się do życia w jaskiniach. W ten sposób powstały dwie formy lustrzenia meksykańskiego, ale tylko jedna z nich ma zdolność do naprawy swojego serca.

Rezultaty badań oksfordzkich uczonych ukazały się na łamach pisma „Cell Reports”.

– Odkryliśmy, że ryby na żyjące w rzekach regenerują swoje serce, podczas gdy te z jaskiń tego nie potrafią. Jaskiniowa forma lustrzenia meksykańskiego posłużyła nam za model do badań nad regeneracją serca – powiedziała Mathilda Mommersteeg z Uniwersytetu w Oksfordzie, współautorka publikacji.

Lustrzeń meksykański to słodkowodna ryba i osiąga rozmiary do 12 centymetrów. Można je znaleźć przede wszystkim w Meksyku oraz Gwatemalii, ale widywane są także w dwóch stanach USA – Teksasie i w Nowym Meksyku. Gatunek ten zasiedla dna potoków oraz rzek, ale forma jaskiniowa – ślepa i bez pigmentacji – żyje w podwodnych, pozbawionych światła jaskiniach. Znana jest pod nazwą ślepczyk jaskiniowy. Obie formy mogą się krzyżować.

Mommersteeg i jej zespół wyhodowali w laboratorium lustrzenie meksykańskie zarówno te żyjące w jaskiniach, jak i w rzekach. Następnie wykonali na nich operację usunięcia kawałka serca. Po zabiegu rybki żyjące w rzekach powoli regenerowały brakującą tkankę, podczas gdy u tych z jaskiń rozwijała się blizna.

Gdy badacze krzyżowali ryby rzeczne z jaskiniowymi i przeprowadzali na nich taki sam zabieg, ich potomstwo wykazało różne poziomy regeneracji. To wskazuje, że zdolność regeneracji tkanki serca u tych ryb jest dziedziczna.

Naukowcy porównali genom formy rzecznej z jaskiniową i odkryli trzy różniące się obszary. Wykazali, że dwa geny lrrc10 i caveolin – są znacznie bardziej aktywne po uszkodzeniu serca u form rzecznych.

Znając tę zależność badacze wyłączyli ekspresję genu lrrc10 u innych ryb, które również potrafią regenerować tkankę serca. Danio pręgowany, bo o nim mowa, po takim zabiegu utracił zdolność pełnej regeneracji serca. Pojawiały się blizny, co skutkowało zmniejszeniem wydolności serca. Oba te geny występują także u ludzi. Wiadomo, że lrrc10 wiąże się z chorobą serca zwaną kardiomiopatią rozstrzeniową.

Autorzy badań mają nadzieję, że ich praca pewnego dnia umożliwi regenerację serca u pacjentów po zawale. Tacy pacjenci często cierpią na niewydolność serca, co w skrajny przypadkach może skończyć się potrzebą przeszczepu. Modyfikacji tych genów może pozwolić w przyszłości na regenerację uszkodzonego serca u ludzi.

– Wierzę, że ta ryba pomoże nam kiedyś ustalić, w jaki sposób możemy naprawdę naprawić ludzkie serca. Nasze badania są na wczesnym etapie, ale jesteśmy podekscytowani tymi możliwością zmiany życia ludzi z uszkodzonymi sercami – zaznaczyła Mommersteeg. Kolejnym krokiem naukowców będzie ustalenie, dlaczego ryby rzeczne potrafią zregenerować swoje serca, a jaskiniowe już nie oraz co się stało podczas adaptacji do życia jaskiniowego, co uniemożliwiło im regenerację.

 

 

 

 

Źródło: EurekAlert!, DziennikNaukowy