Τι μπορεί να κάνει ένα εξωτικό ψάρι για την υγεία της ανθρώπινης καρδιάς
Τα άτομα με καρδιακή ανεπάρκεια εμφανίζουν απώλεια καρδιακών κυττάρων που μπορεί να βλάψουν τον καρδιακό μυ σε τέτοιο βαθμό που χρειάζονται μεταμόσχευση. Ένα είδος εξωτικών ψαριών, το τετρα ψάρι, έχει την καταπληκτική ικανότητα να επισκευάζει τη δική του καρδιά. Μπορούμε να εφαρμόσουμε αυτόν τον μηχανισμό στην επούλωση των ανθρώπινων καρδιών;
Τα ψάρια τετρα είναι ένα είδος ψαριού γλυκού νερού που προέρχεται από περιοχές της Νότιας Αμερικής και της Νότιας Βόρειας Αμερικής. Πολλά είδη τετρα είναι δημοφιλή στους ιδιοκτήτες ενυδρείων λόγω του μοναδικού τους χρωματισμού και του γεγονότος ότι είναι αρκετά εύκολο να διατηρηθούν.
Μια νέα μελέτη δείχνει ότι είναι επίσης δημοφιλείς στους ερευνητές, αν και για έναν εντελώς διαφορετικό λόγο. Τα περισσότερα είδη τετρα ψαριών είναι σε θέση να θεραπεύσουν τις καρδιές τους μετά από καρδιακή βλάβη.
Η Δρ Mathilda Mommersteeg, αναπληρώτρια καθηγήτρια στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης στο Ηνωμένο Βασίλειο, οδήγησε πρόσφατα μια ομάδα ερευνητών που προσπαθούσαν να καταλάβουν πώς τα τετρά ψάρια μπορούν να αναγεννήσουν τον καρδιακό ιστό.
Η ομάδα εξέτασε δύο διαφορετικά υποείδη τετρα ψαριών, Astyanax mexicanus, που προέρχονται από το Μεξικό. Ένα από αυτά τα υποείδη ζει σε ποτάμια, είναι όμορφα χρωματισμένο και μπορεί να θεραπεύσει την καρδιά του.
Τα ψάρια που ανήκουν στα άλλα υποείδη, γνωστά ως «τυφλά σπήλαια τυφλών», κατοικούν στα νερά του σπηλαίου Pachón στο Μεξικό. Αυτά τα ψάρια δεν έχουν χάσει μόνο το χρώμα και την όρασή τους, κανένα από τα οποία δεν τα εξυπηρετεί στο σκοτάδι της σπηλιάς, αλλά δεν έχουν πλέον τη δυνατότητα να αναγεννήσουν τον καρδιακό ιστό.
Σε μια πρόσφατη μελέτη, η ομάδα του Dr. Mommersteeg συνέκρινε τα γενετικά προφίλ των δύο τύπων τετρα ψαριών, προκειμένου να κατανοήσει ποια γενετικά χαρακτηριστικά μπορεί να είναι υπεύθυνα για τις ικανότητες αυτοθεραπείας.
Τα ευρήματα της μελέτης, την οποία υποστήριξε το British Heart Foundation, εμφανίζονται στο περιοδικό Αναφορές κυττάρων.
Το γονίδιο που οδηγεί στην αποκατάσταση της καρδιάς
Η ομάδα του Dr. Mommersteeg ανέλυσε και συνέκρινε τα γενετικά προφίλ και των δύο ειδών ψαριών. Με αυτόν τον τρόπο, εντόπισαν τρεις περιοχές στα γονιδιώματά τους που ήταν σχετικές με την ικανότητα αναγέννησης του χαλασμένου καρδιακού ιστού.
Κατά την περαιτέρω ανάλυση αυτών των γενετικών περιοχών, οι ερευνητές μπόρεσαν επίσης να εντοπίσουν τα γονίδια που ήταν τα πιο σημαντικά για την αναγέννηση της καρδιάς.
Όταν συνέκριναν τη δραστηριότητα αυτών των γονιδίων στο tetra του ποταμού και το tetra του τυφλού σπηλαίου μετά από καρδιακή βλάβη, οι επιστήμονες είδαν ότι δύο γονίδια, lrrc10 και καρολίν, είχε αυξημένη δραστηριότητα μόνο στον ποταμό τετρά.
«Μια πραγματική πρόκληση μέχρι τώρα ήταν η σύγκριση της καρδιακής βλάβης και της επιδιόρθωσης στα ψάρια με αυτά που βλέπουμε στους ανθρώπους. Όμως, κοιτάζοντας τα ψάρια του ποταμού και τα ψάρια σπηλιά δίπλα-δίπλα, καταφέραμε να διαχωρίσουμε τα γονίδια που είναι υπεύθυνα για την αναγέννηση της καρδιάς », λέει ο Δρ Mommersteeg.
Προηγούμενη έρευνα σε ποντίκια έδειξε ότι lrrc10 συνδέεται με μια καρδιακή κατάσταση που ονομάζεται διασταλμένη καρδιομυοπάθεια, στην οποία η καρδιά διευρύνεται υπερβολικά και δεν είναι πλέον σε θέση να αντλεί σωστά το αίμα. Τα αποτελέσματα περαιτέρω μελετών έχουν δείξει ότι lrrc10 παίζει βασικό ρόλο στη συστολή και την επέκταση των καρδιακών κυττάρων.
Για να επιβεβαιώσουν ότι αυτό το γονίδιο εμπλέκεται επίσης στην αναγέννηση του κατεστραμμένου καρδιακού ιστού, οι ερευνητές πίσω από την τρέχουσα μελέτη στράφηκαν στο zebrafish, ένα άλλο είδος γλυκού νερού που είναι δημοφιλές στους ενυδρεία. Όπως και τα τετρά ψάρια, το zebrafish έχει επίσης την ικανότητα να αναγεννά τον καρδιακό ιστό εάν είναι απαραίτητο.
Νέες ελπίδες για μελλοντικές θεραπείες
Στο δεύτερο μέρος της μελέτης τους, οι ερευνητές αποκλείστηκαν lrrc10 γονιδιακή έκφραση στο zebrafish. Αυτά τα ζώα δεν μπόρεσαν να επιδιορθώσουν αποτελεσματικά την καρδιακή βλάβη. Αυτό, λένε οι ερευνητές, δείχνει ότι lrrc10 είναι πράγματι υπεύθυνη για την αναγέννηση της καρδιάς.
«Είναι πρώτες μέρες, αλλά είμαστε απίστευτα ενθουσιασμένοι για αυτά τα αξιοθαύμαστα ψάρια και τη δυνατότητα να αλλάξουμε τη ζωή των ανθρώπων με χαλασμένες καρδιές», σχολιάζει ο Δρ Mommersteeg.
Στο μέλλον, η ερευνητική ομάδα ελπίζει να μάθει περισσότερα σχετικά με τους μηχανισμούς πίσω από την ικανότητα να θεραπεύει τον κατεστραμμένο καρδιακό ιστό. Θέλουν να χρησιμοποιήσουν αυτές τις γνώσεις για να επιδιορθώσουν τον καρδιακό ιστό σε άτομα που αντιμετωπίζουν προβλήματα με αυτό το όργανο, όπως καρδιακή ανεπάρκεια.
Η καρδιακή ανεπάρκεια συμβαίνει συχνά λόγω καρδιακής προσβολής, κατά την οποία ο καρδιακός μυς καταστρέφεται και χάνει σταδιακά τα κύτταρα, τα οποία αντικαθιστά τον ουλώδη ιστό. Αυτή η διαδικασία μπορεί να καταστήσει την καρδιά αδύνατη να λειτουργήσει σωστά και, ως αποτέλεσμα, πολλά άτομα με σοβαρή καρδιακή ανεπάρκεια απαιτούν μεταμόσχευση καρδιάς.
Ωστόσο, εάν τα τετρα ψάρια μπορούν να μας διδάξουν πώς να θεραπεύσουμε την καρδιά, οι μεταμοσχεύσεις μπορεί να γίνουν λιγότερο απαραίτητες στο μέλλον.
«Αυτά τα αξιοσημείωτα ευρήματα δείχνουν πόσο απομένει να μάθουμε από την πλούσια ταπετσαρία του φυσικού κόσμου», λέει ο καθηγητής Metin Avkiran, αναπληρωτής ιατρικός διευθυντής στο British Heart Foundation.
«Είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρον ότι η ικανότητα των ψαριών του ποταμού να αναζωογονήσει την καρδιά του μπορεί να προκύψει από την ικανότητα καταστολής του σχηματισμού ουλών. Τώρα πρέπει να προσδιορίσουμε αν μπορούμε να εκμεταλλευτούμε παρόμοιους μηχανισμούς για την επιδιόρθωση κατεστραμμένων ανθρώπινων καρδιών. "
Καθ. Metin Avkiran
«Τα ποσοστά επιβίωσης για καρδιακή ανεπάρκεια έχουν αλλάξει μόλις τα τελευταία 20 χρόνια και το προσδόκιμο ζωής είναι χειρότερο από ό, τι για πολλούς καρκίνους. Απαιτούνται επειγόντως σημαντικές ανακαλύψεις για να διευκολυνθεί η καταστροφή που προκαλείται από αυτή τη φοβερή κατάσταση », προσθέτει.
