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El sistema inmune controla la regeneración del tejido del aro en los zebrafish, hallazgos de la investigación

Los investigadores en el parte del remedio de Johns Hopkins evidencian que la capacidad natural de los zebrafishes de regenerar el tejido retiniano de sus aros puede ser acelerada controlando los sistemas inmunes de los pescados. Porque la evolución conservó probablemente este mecanismo del potencial regenerador en otros animales, las nuevas conclusión pueden los esfuerzos anticipados de un día de combate daño degenerativo de la enfermedad ocular en seres humanos.

“En el nivel celular, los zebrafish y los aros humanos son notable similares,” dice a Jeffrey Mumm, Ph.D., profesor adjunto de la oftalmología en la Facultad de Medicina de la Universidad John Hopkins. De hecho, los aros del ser humano y de los zebrafish contienen el glia de Müller, un tipo “inducible” de la célula madre que dé a zebrafish sus capacidades regeneradoras notables.

En un parte sobre sus experimentos, publicados abril de 2017 en los procedimientos de la National Academy of Sciences, los investigadores dicen que encontraron pruebas que el microglia, un tipo de la célula encontrado en la mayoría de los sistemas inmunes naturales de las vértebras, afecta a la reacción regeneradora de los glia de Müller y se puede aprovechar para acelerar el incremento del nuevo tejido en la retina.

Para el estudio, los investigadores crearon un modelo de la enfermedad retiniana degenerativa humana, pigmentosa de la retinitis, en zebrafish incorporando un gen para una enzima especializada en las células de varilla de la retina de los pescados. La enzima tiene la capacidad nueva de convertir una substancia química, metronidazole, en una toxina, que permite que los investigadores maten selectivamente a las células que la expresan.

Después de iniciar baja del fotorreceptor en las retinas de los pescados, los investigadores vigilaron la reacción del sistema inmune rastreando la actividad de tres tipos de células inmunes fluorescente etiqueta en y alrededor del aro: neutrófilos, microglia y macrófagos periféricos. Podían seguir la actividad de las células inmunes usando la proyección de imagen tridimensional de time lapse de la microscopia de las retinas de los pescados y encontrar que los neutrófilos, el tipo de células inmunes que son típicamente los primeros respondedores al daño del tejido, eran en gran parte insensibles a la muerte del fotorreceptor.

También observaron que los macrófagos periféricos detectaron el daño, pero no podían penetrar la barrera sangre-retiniana para llegar hasta las células de muerte. El Microglia era las únicas células que los investigadores vieron que a quienes podían responda al daño y alcance las células heridas.

“Podríamos ver que los macrófagos periféricos quisieron hacer algo, pero que no podrían acceder. Los neutrófilos ni siquiera descubrieron que había suceso algo, pero el microglia estaba en el lugar correcto en el momento adecuado,” dice Mumm.

El edificio en las pruebas que el microglia estaba en juego durante daño, los investigadores conducto pruebas en zebrafish con la enzima especializada incorporada en las células de varilla y las células microglial, quitando ambos tipos de la célula para preguntar qué juego del microglia del papel durante la regeneración. Encontraron que cuando el microglia también fue perdido, el glia de Müller no mostró casi ninguna actividad regeneradora después de tres días de recuperación, comparados con el aproximadamente 75 por ciento de regeneración en la población del mando.

Entonces utilizaron una droga antiinflamatoria, dexamethasone para ver si podrían acelerar la regeneración en el tejido retiniano de los zebrafish. El Microglia, Mumm explica, viene en dos formas--M1, que se asocia a la inflamación; y M2, que se asocia a la reparación. Los investigadores creyeron que accionando el microglia a la transición a partir de la fase 1 a la fase 2 más rápidamente usando la droga, podrían perfeccionar las capacidades regeneradoras de los zebrafishes.

Después de usar la enzima para causar muerte celular de varilla en los pescados, los investigadores agregaron la droga antiinflamatoria al agua para reducir reactividad del microglia. Los investigadores vieron un aumento del 30 por ciento en la regeneración retiniana en el día 4 de recuperación comparado con mandos.

Los investigadores esperan eso aprovechando la capacidad de perfeccionar la regeneración en zebrafish, ellos pueden entender mejor cómo inducir la regeneración en los aros humanos, que comparten muchos de los mismos mecanismos para controlar potencial regenerador.

Los “seres humanos tienen una cuadra evolutiva en nuestra capacidad de regenerar ciertos tejidos,” dice Mumm. “Solamente los seres humanos todavía hacen la maquinaria genética necesitar para regenerar el tejido retiniano, si podemos activarlo y controlar.”

Mumm advierte que sus personas podían solamente fluorescente marcar tres tipos de células inmunes. “Puede haber otras células inmunes naturales implicadas en este proceso que no podíamos observar,” dice el blanco de David, Ph.D., profesor investigador en la Facultad de Medicina de la Universidad John Hopkins. En el futuro, los investigadores esperan perfeccionar sus técnicas de proyección de imagen para construir una comprensión más completa de cómo las células inmunes afectan el proceso de la regeneración.