Механизм восстановления спинного мозга у рыбок данио
Исследователи из Кёльнского университета выяснили, как рыбки данио восстанавливают нервные пути и двигательную функцию после травмы спинного мозга. Специализированные клетки соединительной ткани — фибробласты — регулируют воспаление и предотвращают образование рубцовой ткани, что позволяет нервным волокнам отрастать заново. Эти открытия могут стать основой для долгосрочной разработки терапии для людей.
В отличие от людей, у которых тяжелые травмы спинного мозга обычно приводят к необратимому параличу, рыбки данио способны полностью восстановиться даже после самых серьезных повреждений. У людей рубцовая ткань и хроническое воспаление создают непреодолимый барьер для регенерации нервных клеток.
В новом исследовании "Biphasic inflammation control by fibroblasts enables spinal cord regeneration in zebrafish", опубликованном в Cell Reports, ученые проанализировали поврежденный спинной мозг данио на уровне отдельных клеток. Они обнаружили, что фибробласты играют двойную роль:
- Запускают воспалительную реакцию, которая инициирует процесс заживления.
- Затем останавливают её, чтобы ткань могла регенерировать.
Одновременно фибробласты у рыбок подавляют синтез компонентов рубца, которые препятствуют регенерации у млекопитающих и человека. Это предотвращает образование ограничивающей восстановление рубцовой ткани.
"Данио с большой точностью контролирует воспаление и заживление при травме спинного мозга", — объясняет профессор доктор Даниэль Венер из Института зоологии Кёльнского университета. — "Наша долгосрочная цель — использовать эти знания для разработки терапевтических подходов, способствующих регенерации у людей".
В основе исследования лежит первое комплексное высокоразрешающее одноклеточное профилирование всех молекул РНК во всей раневой среде у данио. Ученым удалось систематически картировать все клетки нервной системы, а также клетки, инфильтрирующие область раны.
"Этот набор данных — первый ресурс такого рода по своему охвату и позволяет анализировать сложные взаимодействия между различными типами клеток", — говорит профессор Венер.
Полученные результаты дают ценные отправные точки для дальнейшего анализа механизмов регенерации у рыбок данио, а также у других животных и людей.