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Les contrôles de système immunitaire observent la régénération de tissu dans les zebrafish, découvertes de recherches

Les chercheurs à l'état de médicament de Johns Hopkins démontrent que la capacité naturelle des zebrafishes de régénérer le tissu rétinien de leurs yeux peut être accélérée en réglant les systèmes immunitaires des poissons. Puisque l'évolution a vraisemblablement économisé ce mécanisme de potentiel régénérateur chez d'autres animaux, les découvertes neuves peuvent les efforts anticipés d'un jour pour combattre les dégâts dégénératifs de maladie oculaire chez l'homme.

« Au niveau cellulaire, les zebrafish et les yeux humains sont remarquablement assimilés, » dit Jeffrey Mumm, Ph.D., professeur agrégé de l'ophthalmologie à l'École de Médecine d'Université John Hopkins. En fait, les yeux d'être humain et de zebrafish contiennent le glia de Müller, un type « inductible » de cellule souche qui donne à des zebrafish leurs capacités régénératrices remarquables.

Dans un état sur leurs expériences, en avril 2017 publié dans les démarches de l'académie nationale des sciences, les chercheurs disent qu'ils ont trouvé la preuve que le microglia, un type de cellules trouvé dans des la plupart des systèmes immunitaires innés de vertèbres, affectent la réaction régénératrice des glia de Müller et peuvent être armés pour accélérer l'accroissement du tissu neuf dans la rétine.

Pour l'étude, les chercheurs ont produit un modèle de la rétinopathie dégénérative humaine, rétinite pigmentaire, dans les zebrafish en comportant un gène pour une enzyme spécialisée dans les cellules de tige de la rétine de poissons. L'enzyme a la capacité nouvelle de convertir un produit chimique, metronidazole, en toxine, qui permet à des chercheurs de détruire sélecteur les cellules l'exprimant.

Après avoir commencé la perte de photorécepteur dans les rétines de poissons, les chercheurs ont surveillé la réaction du système immunitaire en suivant l'activité de trois types de cellules immunitaires fluorescent marquées aux environs de l'oeil : neutrophiles, microglia et macrophages périphériques. Ils pouvaient suivre l'activité des cellules immunitaires utilisant la représentation à trois dimensions de microscopie de temps-déchéance des rétines de poissons et constater que les neutrophiles, le type de cellules immunitaires qui sont type les premiers répondeurs à la lésion du tissu, étaient en grande partie insensibles à la mort de photorécepteur.

Ils ont également observé que les macrophages périphériques ont détecté les blessures, mais ne pouvaient pas pénétrer le barrage sang-rétinien pour atteindre les cellules mourantes. Le Microglia étaient les seules cellules que les chercheurs ont vues qu'aux lesquels pouvaient répondez aux blessures et atteignez les cellules blessées.

« Nous pourrions voir que les macrophages périphériques ont voulu faire quelque chose, mais ne pourraient pas accéder. Les neutrophiles n'ont pas même trouvé que quelque chose s'était produite, mais le microglia étaient à la bonne place au bon moment, » dit Mumm.

La construction sur la preuve que le microglia étaient dans le jeu pendant les blessures, les chercheurs a effectué des tests dans les zebrafish avec de l'enzyme spécialisée comportée aux cellules et aux cellules microgliales de tige, enlevant les deux types de cellules pour demander quel jeu de microglia de rôle pendant la régénération. Ils ont constaté que quand le microglia ont été également détruits, le glia de Müller n'a montré presque aucune activité régénératrice après trois jours de guérison, avec approximativement 75 pour cent de régénération dans la population de contrôle.

Ils avaient l'habitude alors un médicament anti-inflammatoire, dexaméthasone pour voir s'ils pourraient accélérer la régénération dans le tissu rétinien de zebrafish. Le Microglia, Mumm explique, vient sous deux formes--M1, qui est associé à l'inflammation ; et m2, qui est associé au réglage. Les chercheurs ont cru qu'en déclenchant le microglia au passage de la phase 1 à la phase 2 plus rapidement à l'aide du médicament, ils pourraient améliorer les capacités régénératrices des zebrafishes.

Après utilisation de l'enzyme pour entraîner la mort cellulaire de tige dans les poissons, les chercheurs ont ajouté le médicament anti-inflammatoire à l'eau pour réduire la réactivité de microglia. Les chercheurs ont vu une augmentation de 30 pour cent de régénération rétinienne au jour 4 de la guérison comparé avec des contrôles.

Les chercheurs espèrent cela en armant la capacité d'améliorer la régénération dans les zebrafish, ils peuvent mieux comprendre comment induire la régénération dans les yeux humains, qui partagent plusieurs des mêmes mécanismes pour régler le potentiel régénérateur.

Les « êtres humains ont une case évolutionnaire sur notre capacité de régénérer certains tissus, » dit Mumm. « Mais des êtres humains font toujours requis les machines génétiques pour régénérer le tissu rétinien, si nous pouvons l'activer et régler. »

Mumm avertit que son équipe pouvait seulement marquer fluorescent trois types de cellules immunitaires. « Il peut y avoir d'autres cellules immunitaires innées impliquées dans ce procédé que nous ne pouvions pas observer, » dit la zone blanche de David, Ph.D., chargé de recherches à l'École de Médecine d'Université John Hopkins. À l'avenir, les chercheurs espèrent améliorer leurs techniques d'imagerie d'instaurer une entente plus complète de la façon dont les cellules immunitaires influencent le procédé de régénération.