Ryba akwariowa potrafi zregenerować serce po zawale. I może nas tego nauczyć

Kiedy dochodzi do zawału serca, kluczem do wyzdrowienia jest szybka pomoc. W innym przypadku komórki mięścia sercowego zostają uszkodzone przez niedotlenienie i zaczynają obumierać. Organ wypełnia się tkanką bliznowatą i nie potrafi pompować krwi tak skutecznie, jak dotychczas. Niektóre zwierzęta posiadają jednak zdolność skutecznej regeneracji serca.

Badacze z berlińskiego Centrum Medycyny Molekularnej Maxa Delbrücka chcieli dowiedzieć się, w jaki sposób przebiega proces naprawiania uszkodzeń serca u danio pręgowanego (Danio rerio) - niewielkiej ryby słodkowodnej, popularnej w akwarystyce.

Na pierwszym etapie badania naukowcy wywołali u ryb uszkodzenia serca przypominające te powstające po zawale. Niewielki fragment organu został poddany reakcji zapalnej wywołanej przez czynniki zewnętrzne. Podobnie jak u ludzi, pierwszą reakcją organu było powstawanie tkanki bliznowatej w miejscu uszkodzenia.

- Co zaskakujące, natychmiastowa odpowiedź na uraz jest bardzo podobna, jednak u ludzi proces regeneracji zatrzymuje się w tym momencie, ale u ryb trwa dalej. W miejscu uszkodzenia tworzą one nowe komórki mięśnia sercowego, które są zdolne do skurczu - zaznacza prof. Jan Philipp Junker, współautor badania.

Naukowcy postanowili zidentyfikować sygnały, które napędzały regenerację organu. Wykorzystując technikę sekwencjonowania jednokomórkowego, rozpoczęli poszukiwania komórek, które nie występowały w zdrowym sercu ryby. Okazało się, że uszkodzone organy zawierały trzy nietypowe rodzaje fibroblastów - komórek tkanki łącznej, odpowiedzialnych za wytwarzanie tkanki bliznowatej. Potrafiły one odczytywać całą serię dodatkowych genów, które odpowiadają za tworzenie białek, w tym kolagenu, a także pomagały tworzyć nowe naczynia krwionośne.

U ludzi bliznowacenie jest postrzegane jako przeszkoda w regeneracji serca. Jednak fibroblasty wydają się ważne dla tego procesu, ale tylko, jeśli są aktywne i potrafią odczytywać dodatkowe geny. Po ich dezaktywacji rybie serca nie wykazywały zdolności naprawczych.

Badacze podkreślają, że trudno jest wskazać, czy uszkodzonym ludzkim sercom brakuje niezbędnych sygnałów regeneracyjnych, czy też przyczyną bliznowacenia jest brak zdolności do ich odczytywania. Jak zaznacza Junker, w tym pierwszym przypadku można opracować leki, które symulowałyby sygnały.