Descoperirea care se poate dovedi crucială și pentru viitorul oamenilor

Cercetătorii Johns Hopkins Medicine raportează noi dovezi că unele animale au capacitatea naturală de a regresa deteriorarea neuronilor, însă este inactivă.

Mai exact, cercetătorii au descoperit că unele căi genetice care permit multor pești să-și repare neuronii oculari după leziuni, rămân prezente și la mamifere, dar sunt oprite, blocând regenerarea și vindecarea.

“Cercetările noastre indică faptul că potențialul de regenerare există la mamifere, inclusiv la oameni, dar o anumită presiune evolutivă l-a oprit”, spune Seth Blackshaw, profesor de neuroștiințe la Școala de Medicină a Universității Johns Hopkins.

“De fapt, regenerarea pare a fi starea implicită, iar pierderea acelei abilități s-a întâmplat în mai multe puncte ale arborelui evolutiv”, spune el.

Studiul a avut trei module

Pentru studiu, echipa lui Blackshaw s-a concentrat pe celulele de susținere regăsite în partea din spate a ochiului.

La peștele zebră, un model standard de laborator al cărui genom a fost bine definit, aceste celule, cunoscute sub numele de Müller glia, răspund și repară retina sensibilă la lumină prin creșterea de celule noi în sistemul nervos central.

“S-a rupt cerul”. Ce a făcut Marius, românul găsit mort în urma inundațiilor din Spania, cu câteva minute înainte să moară. Noi detalii tulburătoare ies la iveală

Carmen de la Sălciua l-a dat în judecată pe Culiță Sterp. Motivul pentru care l-a chemat în fața judecătorilor pe fostul ei soț

Pe lângă creșterea țesutului ocular, abilitățile regenerative ale peștilor zebra se extind și asupra altor părți ale corpului, inclusiv aripioare, cozi și unele organe interne.

Retina este un bun teren de testare pentru cartografierea activității genetice, explică Blackshaw, deoarece conține structuri comune altor celule din sistemul nervos.

Mai mult, în studiile anterioare, oamenii de știință au descoperit că rețelele genetice din retină sunt bine conservate între specii, astfel încât sunt posibile comparații între pești, păsări, șoareci și chiar oameni.

Pentru noile experimente, cercetătorii au creat leziuni ale retinei la peștele zebră, găini și șoareci.

Apoi au folosit microscoape de mare putere și un instrument de cartografiere a genelor dezvoltat anterior pentru a observa cum au răspuns celulele de susținere Müller glia.

Echipa a fost surprinsă să constate, imediat după leziune, că celulele din fiecare dintre cele trei specii s-au comportat la fel: au intrat într-o “stare activă” caracterizată prin activarea unor gene specifice, dintre care unele controlează inflamația.

Această stare activă, spune Blackshaw, ajută în primul rând să stabilizeze leziunile și să trimită semnale către celulele sistemului imunitar pentru a combate invadatorii străini, cum ar fi bacteriile, sau pentru a curăța țesutul deteriorat.

Răspunsurile ulterioare ale speciilor au rămas divergente

La peștele zebră, celulele Müller glia au început să activeze o rețea de factori de transcripție care controlează ce gene sunt “pornite” și care sunt “oprite”.

În schimb, echipa de cercetare a văzut că în cazul găinilor cu retine deteriorate, păsările au activat doar o parte din factorul de transcripție “comutator al genei” care este activat în cazul peștelui zebră. Astfel, găinile au o capacitate mult mai mică de a crea noi neuroni după rănire.

Cazul studiat pe șoareci a fost cât se poate de interesant. Șoarecii împărtășesc marea majoritate a ADN-ului lor cu oamenii, iar ochii lor sunt similari cu ochii umani.

Cercetătorii au descoperit că celulele Müller glia au rămas în prima stare “„activă” timp de câteva zile, mult mai mult decât cele opt până la 12 ore în care peștele zebră se află în această stare. Cu toate acestea, șoarecii nu au dobândit niciodată capacitatea de a produce noi neuroni.

Oamenii de știință au descoperit că aceleași gene care permiteau regenerarea celulelor la peștii zebră erau “pregătite și gata de acțiune” în ochiul șoarecilor, dar că factorul de transcripție “pornit” nu a fost niciodată activat. În schimb, factorii de transcripție blochează activ potențialul regenerativ al celulelor.

Blackshaw suspectează că animalele cu un potențial mai mare de a dezvolta boli în creier și în alte țesuturi neurologice ar fi putut pierde această capacitate în timp, pentru a proteja și stabiliza celulele creierului.

“De exemplu, știm că anumite virusuri, bacterii și chiar paraziți pot infecta creierul. Ar putea fi dezastruos dacă celulele cerebrale infectate ar fi lăsate să crească și să răspândească infecția prin sistemul nervos”, spune Blackshaw.

Acum, echipați cu o hartă mai detaliată a răspunsului celular la leziuni neuronale și regenerare, oamenii de știință ar putea găsi o modalitate de a activa capacitățile regenerative ascunse în ADN-ul uman.