Что экзотическая рыба может сделать для здоровья сердца человека
Люди с сердечной недостаточностью испытывают потерю сердечных клеток, которая может повредить сердечную мышцу до такой степени, что им потребуется трансплантация. Один из видов экзотических рыб, тетра-рыба, обладает удивительной способностью восстанавливать собственное сердце. Можем ли мы применить этот механизм для исцеления человеческих сердец?
Тетра-рыба - это разновидность пресноводных рыб, родом из регионов Южной Америки и юга Северной Америки. Многие виды тетра популярны среди владельцев аквариумов благодаря своей уникальной окраске и тому факту, что их довольно легко содержать.
Новое исследование предполагает, что теперь они также популярны среди исследователей, хотя и по совершенно другой причине. Большинство видов четвероногих рыб способны излечить собственное сердце после сердечного приступа.
Доктор Матильда Моммерстег, доцент Оксфордского университета в Соединенном Королевстве, недавно возглавила группу исследователей, которые стремились понять, как рыбы-тетра могут регенерировать сердечную ткань.
Команда изучила два разных подвида тетра-рыб, Astyanax mexicanus, родом из Мексики. Один из этих подвидов обитает в реках, красиво окрашен и может лечить собственное сердце.
Рыбы, принадлежащие к другому подвиду, известному как «слепая пещерная тетра», населяют воды пещеры Пачон в Мексике. Эти рыбы не только потеряли цвет и зрение, ни то, ни другое не помогает им в темноте пещеры, но и лишены способности регенерировать сердечную ткань.
В недавнем исследовании команда доктора Моммерстега сравнила генетические профили двух типов четвероногих рыб, чтобы понять, какие генетические особенности могут быть ответственны за способность к самовосстановлению.
Результаты исследования, поддержанного British Heart Foundation, опубликованы в журнале. Отчеты по ячейкам.
Ген, который стимулирует восстановление сердца
Команда доктора Моммерстега проанализировала и сравнила генетические профили обоих видов рыб. При этом они определили три области в своих геномах, которые имеют отношение к способности регенерировать поврежденную ткань сердца.
При дальнейшем анализе этих генетических областей исследователи также смогли идентифицировать гены, которые были наиболее важными для регенерации сердца.
Когда они сравнили активность этих генов в речной тетре и слепой пещерной тетре после повреждения сердца, ученые увидели, что два гена, lrrc10 и кавеолин, имел повышенную активность только в речной тетре.
«До сих пор настоящей проблемой было сравнение повреждений сердца и восстановления у рыб с тем, что мы видим у людей. Но, глядя на речную рыбу и пещерную рыбу бок о бок, мы смогли выделить гены, отвечающие за регенерацию сердца », - говорит доктор Моммерстег.
Предыдущие исследования на мышах показали, что lrrc10 связано с заболеванием сердца, называемым дилатационной кардиомиопатией, при котором сердце становится чрезмерно увеличенным и больше не может правильно перекачивать кровь. Результаты дальнейших исследований показали, что lrrc10 играет ключевую роль в сокращении и расширении сердечных клеток.
Чтобы подтвердить, что этот ген также участвует в регенерации поврежденной ткани сердца, исследователи, стоящие за текущим исследованием, обратились к рыбкам данио, еще одному пресноводному виду, популярному среди аквариумистов. Как и тетра-рыбы, данио также обладают способностью при необходимости регенерировать сердечную ткань.
Новые надежды на будущее лечение
Во второй части своего исследования исследователи заблокировали lrrc10 экспрессия генов у рыбок данио. Эти животные стали неспособны эффективно восстанавливать сердечные повреждения. Это, по словам исследователей, указывает на то, что lrrc10 действительно отвечает за регенерацию сердца.
«Это только начало, но мы невероятно взволнованы этой замечательной рыбой и ее потенциалом изменить жизнь людей с поврежденным сердцем», - отмечает доктор Моммерстех.
В будущем исследовательская группа надеется узнать больше о механизмах, лежащих в основе способности излечивать поврежденные ткани сердца. Они хотят использовать эти знания для восстановления сердечной ткани у людей, которые сталкиваются с проблемами с этим органом, например, с сердечной недостаточностью.
Сердечная недостаточность часто возникает из-за сердечного приступа, во время которого сердечная мышца повреждается и постепенно теряет клетки, которые заменяются рубцовой тканью. Этот процесс может привести к нарушению нормальной работы сердца, и в результате многим людям с тяжелой сердечной недостаточностью требуется пересадка сердца.
Однако, если тетрарыбы научат нас лечить сердце, в будущем необходимость в трансплантации станет меньше.
«Эти замечательные открытия показывают, как много еще предстоит узнать из богатого разнообразия природного мира», - говорит профессор Метин Авкиран, младший медицинский директор Британского фонда сердца.
«Особенно интересно то, что способность речной рыбы регенерировать свое сердце может быть результатом способности подавлять образование рубцов. Теперь нам нужно определить, можем ли мы использовать аналогичные механизмы для восстановления поврежденных человеческих сердец ».
Проф. Метин Авкиран
«Показатели выживаемости при сердечной недостаточности практически не изменились за последние 20 лет, а ожидаемая продолжительность жизни хуже, чем при многих формах рака. Совершенно необходимы прорывы, чтобы облегчить разрушения, вызванные этим ужасным состоянием », - добавляет он.
