ზებრა თევზი ძალიან საინტერესო არსებაა და უკვე წლებია ის მეცნიერების ყურადღებას იქცევს. ის არა მხოლოდ სრულიად გამჭვირვალეა, არამედ შეუძლია ახალი ორგანოების გაზრდაც. მეცნიერებმა უკვე იცოდნენ, რომ ამ გამჭვირვალე პატარა თევზს შეუძლია თვალებში ბადურის ქსოვილის რეგენერაცია. ახლა ახალი კვლევა აჩვენებს, თუ როგორ აღადგენს ზებრა თევზი გულის დაზიანებულ უჯრედებს.

"ჩვენ გვინდოდა გაგვერკვია, თუ როგორ აკეთებს ამას ეს პატარა თევზი და შეგვეძლო თუ არა ამისგან რამის სწავლა", — ამბობს ბიოლოგი და კვლევის ავტორი იან ფილიპ იუნკერი ბერლინის სამედიცინო ინსტიტუტიდან.

Nature Genetics-ში გამოქვეყნებული ახალი კვლევა იუნკერის ხელმძღვანელობით დანიელა პანაკოვასთან ერთად (მაქს დელბრიუკის მოლეკულური მედიცინის ცენტრის მკვლევარი), ასახავს მოვლენების კასკადს, რომელიც იწვევს ზებრა თევზის გულის რეგენერაციას.

ასევე: აღმოაჩინეს გენი, რომელსაც დაზიანებული გულის უჯრედების აღდგენა შეუძლია

ადამიანებში, გულის კუნთის უჯრედებს, რომლებსაც კარდიომიოციტები ეწოდება, არ შეუძლიათ რეგენერაცია ისე, როგორც ზებრა თევზის გულის უჯრედებს. გულის შეტევის დროს ჟანგბადის მიწოდების შემცირების გამო, ჩვენი კარდიომიოციტები ზიანდება და დაკარგული კუნთის ადგილას წარმოიქმნება მუდმივი ნაწიბურები (ე.წ. ფიბროზი), რაც გულს ასუსტებს.

თუმცა, ზებრა თევზს დაზიანებული გულის 20 პროცენტის აღდგენა თავად შეუძლია. ამისთვის მას 2 თვე სჭირდება.

რაც ახალმა კვლევამ გვიჩვენა არის ის, რომ შემაერთებელი ქსოვილის უჯრედები, რომელსაც ფიბრობლასტები ეწოდება, არიან ზებრა თევზის გულის რეგენერაციის პროცესის გამტარები. ისინი აწარმოებენ ცილებს, რომლებიც მოქმედებენ როგორც აღდგენითი სიგნალები.

საინტერესოა, რომ ახალი აღმოჩენები რეგენერაციულ მედიცინაში სხვა პერსპექტიული ძალისხმევის ფონზე მოდის – რომელიც დაზიანებული გულის შეცვლას ან აღდგენას გულისხმობს უჯრედული თერაპიებით ან წამლებით. სწორედ ამ მეთოდს ამსგავსებენ ზებრა თევზის მოლეკულებს.

წლის დასაწყისში, ქირურგებმა პირველად ჩაუნერგეს ღორის გული ადამიანს (თუმცა, სამწუხაროდ, კაცი ორი თვის შემდეგ დაიღუპა). მაისში მკვლევრებმა გამოავლინეს ადამიანის უჯრედები, რომლებიც გულის შეტევის შემდეგ გულის აღდგენაში გვეხმარებიან. ივნისში კი მეცნიერებმა მოახერხეს თაგვებში გულის შეტევის "განკურნება" mRNA ტექნიკით, რომელიც აწვდის გენეტიკურ ინსტრუქციებს გულის კუნთის უჯრედებს საკუთარი თავის აღსადგენად.

ახალ კვლევაში მკვლევრებმა ცხოველების გულები ულტრაცივი ნემსით დააზიანეს, რათა ადამიანის გულის შეტევის იმიტირება მოეხდინათ და დააკვირდნენ რა მოხდებოდა.

"გასაკვირველია, რომ ტრამვაზე მყისიერი რეაქცია ადამიანისასას ძალიან ჰგავდა. თუმცა, ადამიანებში ეს პროცესი მალევე ჩერდება, თევზებში კი გრძელდება. ისინი ქმნიან ახალ კარდიომიოციტებს, რომლებსაც შეუძლიათ შეკუმშვა", — ამბობს იუნკერი.

ერთუჯრედიანი თანმიმდევრობის ტექნიკის გამოყენებით, ჯგუფმა დაასკანერა დაახლოებით 200 000 გულის უჯრედი, რომლიც იზოლირებულია ზებრა თევზისგან დაზიანებამდე. უკვე ამის შემდეგ, ამოიღეს გენომიური ინფორმაცია ცალკეული უჯრედებიდან, რათა დაენახათ, რომელი იყო აქტიური დაზიანებულ გულში.

მკვლევრებმა აღმოაჩინეს სამი სახის ფიბრობლასტები, რომლებიც ააქტიურებდნენ სპეციალურ გენებს და ხელს უწყობდნენ შემაერთებელი ქსოვილის ზრდას. როდესაც მეცნიერებმა ეს გენები ზებრა თევზში "შეანელეს", გულის აღდგენა ვეღარ მოხდა.

მიუხედავად იმისა, რომ ფიბრობლასტებმა შესაძლოა საკვანძო როლი შეასრულონ, წარსულმა კვლევებმა აჩვენა, რომ ანთებითი უჯრედები, რომლებსაც მაკროფაგები ეწოდება, სწრაფად რეაგირებენ გულის შეტევაზე და ახდენენ გულის რეგენერაციას.

ეპიკარდიუმი, გულის გარე შრე, ასევე იდენტიფიცირებულია, როგორც გულის რეგენერაციის კერა, რასაც ეს ახალი კვლევა მხარს უჭერს.

"გულის რეგენერაცია რთული პროცესია, რომელზედაც გავლენას ახდენს მრავალი განსხვავებული ფაქტორი. ექსპერიმენტებმა უზარმაზარი რაოდენობის მონაცემი გააჩინა. მათგან სწორი ბიოლოგიური სიგნალების გაფილტვრა ძალიან რთული იყო", — ამბობს კვლევის ავტორი და ბიოლოგი ბასტიან სპანჯაარდი, ასევე ბერლინის სამედიცინო ინსტიტუტიდან.

გუნდს ასევე სურს უფრო დეტალურად გამოიკვლიოს გენები, რომლებიც ჩართულია გააქტიურებულ ფიბრობლასტებში. სწორედ ისინი აწარმოებენ სპეციალურ ცილებს, რომლებიც ასტიმულირებენ გულის კუნთის უჯრედებს ხელახლა ზრდისთვის.

ამ დროისთვის, კვლევა უფრო მეტ ნათელს ჰფენს ბიოლოგიურ პროცესებს, რომლებიც ხდება გულის შეტევის საპასუხოდ. ამ დაკვირვებებემა შეიძლება ხელი შეგვიწყოს გულის შეტევის შემდგომი რისკებისგან დაცვაში.