Zebrafish hanya beberapa sentimeter panjang, tetapi mereka mempunyai beberapa kuasa supersized. Apabila hati atau otak mereka rosak, mereka tumbuh semula. Apabila sirip mereka terputus, mereka akan kembali. Apabila mereka dibutakan, mereka boleh mendapatkan kembali kemampuannya.
Keupayaan terakhir ini adalah subjek penyelidikan baru yang berpotensi terancam. Para saintis Vanderbilt mungkin telah menemui kunci untuk regenerasi retina zebrafish. Sekiranya proses itu dapat direplikasi pada manusia, ia akan memberi rawatan baru untuk kebutaan yang disebabkan oleh penyakit retina dan kecederaan.
"Seperti yang saya ketahui lebih lanjut tentang bagaimana zebrafish mampu menanam semula kebanyakan tisu dan organ, saya tertarik, terutama dengan fakta bahawa retina zebrafish boleh rosak untuk menyebabkan kebutaan namun ia hanya mengambil masa tiga hingga empat minggu sebelum visi dipulihkan, "Kata James Patton, profesor sains biologi di Vanderbilt yang mengarahkan penyelidikan.
Zebrafish, sebuah belukar air tawar yang dinamakan sempena garis-garis ciri-ciri mereka, telah lama menjadi subjek ujian popular bagi penyelidik. Mereka membiak dengan mudah di penangkaran, berkembang dengan cepat, dan sebagai bayi benar-benar telus, yang memudahkan untuk mengkaji organ mereka. Kemudian ada kebolehan mereka yang regeneratif. Oleh kerana mereka berkongsi 70 peratus kod genetik manusia, ia sering mungkin menggunakannya untuk mengkaji sifat dan penyakit genetik manusia.
Struktur dan jenis sel retinas zebrafish hampir sama dengan manusia. Setiap mengandungi tiga lapisan sel saraf: fotoreceptor pengesan cahaya, mengintegrasikan isyarat sel mendatar, dan sel ganglion yang menyampaikan maklumat visual ke otak.
"Jadi, saya menjadi lebih tertarik tentang mengapa manusia tidak dapat menanam semula retina yang rosak dan ikan boleh, " kata Patton.
Ini lima imej, yang merangkumi 28 hari, menunjukkan bagaimana penjanaan semula berlaku di retina zebrafish. Batang yang ditunjukkan dalam hijau, sel regenerasi ditunjukkan dengan warna merah, dan semua sel lain berwarna biru. Sel regenerasi menggantikan batang mati. (The Patton Lab / Vanderbilt) Kerosakan retina adalah di sebalik banyak sebab utama kebutaan di dunia maju. Punca-punca ini termasuk degenerasi makula, penyakit yang sering berkaitan dengan usia di mana bahagian retina menjadi rosak, menyebabkan bintik kabur dan kosong dalam penglihatan; retinopati diabetes, di mana kencing manis merosakkan saluran darah di retina; dan retinitis pigmentosa, keadaan genetik yang menyebabkan degenerasi sel photoreceptor rod retina. Oleh kerana retina manusia tidak dapat menjana semula, sebarang kerosakan retina yang disebabkan oleh penyakit atau kecederaan adalah kekal.
Patton dan pasukannya menjadi penasaran tentang bagaimana, semula, retina retina zebrafish dimulakan. Kajian terdahulu telah mencadangkan bahawa faktor pertumbuhan yang dirembeskan oleh photoreceptor yang mati di mata ikan mungkin memulakan prosesnya, mencetuskan sel-sel stem di mata untuk memulakan dedifferentiating (kembali ke tahap perkembangan terdahulu) dan kemudian membezakan sel-sel retina baru. Tetapi Mahesh Rao, salah seorang pelajar siswazah Patton, mendapat idea untuk melihat neurotransmitter GABA, utusan kimia di dalam otak yang mengurangkan aktiviti neuron, dengan menyatakan bahawa GABA telah didapati untuk mengawal aktiviti sel stem pada otak tikus.
Pasukan itu menguji idea Rao dengan membutakan zebrafish-ini boleh dilakukan dengan meletakkan mereka dalam kegelapan selama beberapa hari, kemudian mendedahkannya kepada cahaya terang-kemudian memberi mereka ubat-ubatan yang merangsang GABA. Mereka juga memberi ubat penurun GABA untuk zebrafish yang biasanya dilihat. Mereka mendapati bahawa ikan buta yang diberikan ubat-ubatan yang merangsang GABA tidak boleh menumbuhkan semula retina mereka secara normal, sementara ikan biasa dengan menurunkan tahap GABA mula menegakkan semula retina mereka. Ini mencadangkan bahawa ia sebenarnya telah menurunkan kepekatan GABA yang memulakan proses pertumbuhan semula retina.
Penemuan ini diterbitkan pada bulan ini di dalam laporan Stem Cell journal.
L ke R: James Patton, Mahesh Rao dan Dominic Didiano dalam makmal zebrafish (The Patton Lab / Vanderbilt) "Kami berharap dapat menggunakan model ikan untuk memahami faktor dan mekanisme yang mengawal regenerasi retina dengan harapan kami dapat menerapkan pengajaran yang dipelajari kepada manusia, " kata Patton.
Pasukan ini mula menguji teori GABA pada tikus. Jika itu berfungsi, ia akan menyambung kepada ujian manusia, menguji sama ada perencat GABA dapat merangsang pertumbuhan semula retina.
Sekiranya penyelidikan ini membuktikan keberkesanannya pada manusia, sesetengah daripada hampir 40 juta orang buta di seluruh dunia mungkin satu hari mempunyai ikan kecil bergelombang untuk mengucapkan terima kasih.
