Erklärt: Ein Zebrafisch-Gen, das die Herzregeneration fördern kann

Der Fisch ist in Südasiens Indo-Gangetic-Ebenen beheimatet, wo er hauptsächlich in den Reisfeldern und sogar in stehenden Gewässern und Bächen zu finden ist.

Die Fähigkeit von Zebrafischen, ihr Herz nach einer Verletzung zu heilen, macht sie zu einem attraktiven Modell, um Mechanismen zu untersuchen, die den Regenerationsprozess steuern.

Zebrafisch – ein winziger Süßwasserfisch von kaum 2-3 cm Länge kann sein beschädigtes Herz innerhalb kurzer Zeit effizient regenerieren. Er kommt in Südasien vor und ist ein beliebter Aquarienfisch, der häufig unter dem Handelsnamen Danio verkauft wird. Nun haben Wissenschaftler des Agharkar Research Institute in Pune dieses winzige Tiermodell verwendet und Gene identifiziert, die die Herzregeneration fördern können. Wie in der hochwirksamen Fachzeitschrift Development berichtet, haben Wissenschaftler versucht, die Regenerationsprozesse des Herzens mit diesem Tiermodell zu entschlüsseln.

Zebrafisch, ein geeignetes Forschungsmodell

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Zebrafisch ist ein kleiner (2-3 cm langer) Süßwasserfisch, der in den tropischen und subtropischen Regionen vorkommt. Der Fisch stammt aus den Indo-Gangetic-Ebenen Südasiens, wo er hauptsächlich in den Reisfeldern und sogar in stehenden Gewässern und Bächen zu finden ist. Die Fische werden mit drei Monaten erwachsen und überleben 2-3 Jahre unter Laborbedingungen. Die einzigartigen Eigenschaften dieses Fisches liegen in seiner Transparenz während seiner Embryonalstadien, die es ermöglicht, alle Organe einschließlich des schlagenden Herzens und des Blutkreislaufs zu beobachten.

Ein Zebrafisch zieht Entwicklungsbiologen aufgrund seiner ausreichenden Regenerationsfähigkeit fast aller seiner Organe an, darunter Gehirn, Herz, Auge, Rückenmark. Dies macht es zu einem geeigneten Forschungsmodell für biomedizinische Wissenschaftler. Das Agharkar Research Institute verfügt über ein hochmodernes Zebrafischgehege, in dem Tausende von Zebrafischen gehalten werden (28 Grad Celsius Wassertemperatur mit physiologischem Wasser-pH-Wert und -leitwert) werden regelmäßig gezüchtet. Folgen Sie Express Explained auf Telegramm

Fähigkeit, ihr Herz zu heilen

Die Fähigkeit von Zebrafischen, ihr Herz nach einer Verletzung zu heilen, macht sie zu einem attraktiven Modell, um Mechanismen zu untersuchen, die den Regenerationsprozess steuern. Vor etwa zwei Jahrzehnten hatte Dr. Kenneth Poss, Professor an der Duke University, USA, erstmals die Regenerationsfähigkeit des Zebrafischherzens beobachtet. Dutzende von Labors weltweit arbeiten in den letzten zwei Jahrzehnten aktiv daran, den Mechanismus hinter der Herzregeneration bei Zebrafischen zu verstehen. Durch jahrelange Forschung kommen die Wissenschaftler der Abgrenzung der komplizierten Wege der Herzregeneration von Zebrafischen für weitere translationale Ansätze näher.

Gen, das die Herzregeneration fördert, identifiziert

Wissenschaftler verwendeten diesen winzigen Fisch, um Gene/Proteine ​​zu identifizieren, die die Herzregeneration und ihr Arbeitsmodell fördern. Jahrelange Bemühungen haben ihnen geholfen, den Faktor 2a (ccn2a) des zellulären Kommunikationsnetzwerks zu identifizieren, ein Gen, das die Herzregeneration fördern kann, indem es die Proliferation von Kardiomyozyten verbessert. Ccn2a fördert die angeborene regenerative Reaktion des erwachsenen Zebrafischherzens und ist möglicherweise ein vielversprechendes therapeutisches Ziel für den Menschen, sagte Dr. Chinmoy Patra, Leiter der Max-Planck-Partnergruppe, Abteilung Entwicklungsbiologie, Agharkar Research Institute. Zuvor hatten die ARI-Wissenschaftler Dr. Patra, Debanjan Mukherjee und andere die Bedeutung von Zebrafischen als Modellorganismus hervorgehoben. Jetzt haben sie das Gen identifiziert, das die Herzregeneration fördern kann. Dieses Gen verstärkt die Proliferation von funktionellen kontraktilen Herzzellen, den sogenannten Kardiomyozyten. Sie haben auch beobachtet, dass dieses Gen die vorübergehende kollagene fibrotische Narbe auflöst, was zu einer schnelleren Regeneration führt. Wir wollen die molekularen Wege, die für eine schnellere Herzregeneration verantwortlich sind, weiter untersuchen, mit der Hoffnung auf eine translationale Therapie, sagte Dr. Patra

Vielversprechendes therapeutisches Ziel für den Menschen?

Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind weltweit die Todesursache Nummer 1 und fordern laut Weltgesundheitsorganisation jährlich schätzungsweise 17,9 Millionen Menschenleben. Menschen können ihr Herz nicht wie Haut oder Leber regenerieren. Menschen können ihr Herz nach einem Myokardschaden nicht regenerieren, und eine Person, die einen Herzinfarkt erlitten hat, kann den beschädigten Herzmuskel nicht funktionell heilen, was zu einer verringerten Pumpeffizienz führt. Auf der anderen Seite hat dieser einzigartige Fisch das volle Potenzial, sein Herz zu regenerieren und seine Funktion nach einer Verletzung wiederherzustellen.

Bis jetzt gibt es keine Behandlung, um die geschädigte Herzfunktion beim Menschen wiederherzustellen. Daher haben Wissenschaftler versucht, die Herzregenerationsprozesse mit diesem Modelltier zu entschlüsseln, das ihre Herzen auf natürliche Weise effizient regenerieren kann, um die Prozesse zu verstehen, die Strategien zur Verbesserung der menschlichen Herzregeneration aufzeigen können. Das Modell ist in der industriellen Entdeckung beliebt. Dr. Reddys Labor in Hyderabad hat bereits einen Zebrafisch für die Forschung entwickelt.

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