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Os controles de sistema imunitário eye a regeneração do tecido nos zebrafish, achados da pesquisa

Os pesquisadores no relatório da medicina de Johns Hopkins evidenciam que a capacidade natural dos zebrafishes para regenerar o tecido retina dos seus olhos pode ser acelerada controlando os sistemas imunitários dos peixes. Porque a evolução conservou provavelmente este mecanismo do potencial regenerative em outros animais, os resultados novos podem os esforços avançados de um dia para combater dano degenerativo da doença de olho nos seres humanos.

“A nível celular, os zebrafish e os olhos humanos são notàvel similares,” diz Jeffrey Mumm, Ph.D., professor adjunto da oftalmologia na Faculdade de Medicina da Universidade Johns Hopkins. De facto, os olhos do ser humano e dos zebrafish contêm o glia de Müller, um tipo “inducible” da célula estaminal que dê a zebrafish suas capacidades regenerativas notáveis.

Em um relatório em suas experiências, publicadas abril de 2017 nas continuações da Academia Nacional das Ciências, os pesquisadores dizem que encontraram a evidência que o microglia, um tipo da pilha encontrado na maioria de sistemas imunitários inatos das vértebras, afecta a resposta regenerativa dos glia de Müller e pode ser aproveitado para acelerar o crescimento do tecido novo na retina.

Para o estudo, os pesquisadores criaram um modelo da doença retina degenerativo humana, pigmentosa da retinite, nos zebrafish incorporando um gene para uma enzima especializada nas pilhas de haste da retina dos peixes. A enzima tem a capacidade nova para converter um produto químico, metronidazole, em uma toxina, que permita que os pesquisadores matem selectivamente as pilhas que expressam o.

Após ter iniciado a perda do fotorreceptor nas retinas dos peixes, os pesquisadores monitoraram a resposta de sistema imunitário seguindo a actividade de três tipos de pilhas imunes fluorescente etiquetadas em e à volta do olho: neutrófilo, microglia e macrófagos periféricos. Podiam seguir a actividade das pilhas imunes usando a imagem lactente 3-D da microscopia do tempo-lapso das retinas dos peixes e encontrar que os neutrófilo, o tipo de pilhas imunes que são tipicamente os primeiros que respondes a ferimento do tecido, eram pela maior parte sem resposta à morte do fotorreceptor.

Igualmente observaram que os macrófagos periféricos detectaram o ferimento, mas foram incapazes de penetrar a barreira sangue-retina para alcançar as pilhas de morte. O Microglia era as únicas pilhas que os pesquisadores viram que a que podiam responda ao ferimento e alcance as pilhas feridas.

“Nós poderíamos ver que os macrófagos periféricos quiseram fazer algo, mas não puderam aceder. Os neutrófilo detectaram nem sequer que algo tinha acontecido, mas o microglia estava no lugar direito na hora certa,” diz Mumm.

A construção na evidência que o microglia estava no jogo durante ferimento, os pesquisadores conduziu testes nos zebrafish com a enzima especializada incorporada nas pilhas de haste e nas pilhas microglial, removendo ambos os tipos da pilha para perguntar que jogo do microglia do papel durante a regeneração. Encontraram que quando o microglia foi perdido igualmente, o glia de Müller não mostrou quase nenhuma actividade regenerativa após três dias da recuperação, comparados com os aproximadamente 75 por cento de regeneração na população do controle.

Usaram então uma droga anti-inflamatório, dexamethasone para ver se poderiam acelerar a regeneração no tecido retina dos zebrafish. O Microglia, Mumm explica, vem em dois formulários--M1, que é associado com a inflamação; e M2, que é associado com o reparo. Os pesquisadores acreditaram que provocando o microglia à transição da fase 1 à fase 2 mais rapidamente usando a droga, poderiam melhorar as capacidades regenerativas dos zebrafishes.

Após ter usado a enzima para causar a morte celular da haste nos peixes, os pesquisadores adicionaram a droga anti-inflamatório à água para reduzir a reactividade do microglia. Os pesquisadores viram um aumento de 30 por cento na regeneração retina no dia 4 da recuperação comparado com os controles.

Os pesquisadores esperam aquele aproveitando a capacidade para melhorar a regeneração nos zebrafish, eles podem melhor compreender como induzir a regeneração nos olhos humanos, que compartilham de muitos dos mesmos mecanismos para controlar o potencial regenerative.

Os “seres humanos têm um bloco evolucionário em nossa capacidade para regenerar determinados tecidos,” diz Mumm. “Mas os seres humanos ainda têm a maquinaria genética necessário para regenerar o tecido retina, se nós podemos o activar e controlar.”

Mumm adverte que sua equipe podia somente marcar fluorescente três tipos de pilhas imunes. “Pode haver outras pilhas imunes inatas envolvidas neste processo que nós não podíamos observar,” diz o branco de David, Ph.D., research fellow na Faculdade de Medicina da Universidade Johns Hopkins. No futuro, os pesquisadores esperam melhorar suas técnicas de imagem lactente para construir uma compreensão mais detalhada de como as pilhas imunes impactam o processo da regeneração.