Фото: A. Hartl/blickwinkel/Global Look Press
Множество патологий ученые исследуют на мышах. Рыбка зебраданио – второе по значимости лабораторное животное в биомедицине. Чаще всего ее используют в нейробиологии, для поиска способов лечения болезней нервной системы. Ученые из нескольких российских научных организаций под руководством Алана Калуева всесторонне рассмотрели преимущества зебраданио для моделирования нарушений работы мозга и предложили свой способ воспроизведения травм мозга на этом модельном животном. Результаты исследования опубликованы в журналах Biochemistry и Российском физиологическом журнале им. И. М. Сеченова.
Справка «МК». Зебраданио (Danio rerio) — небольшие пресноводные костные рыбки, хорошо знакомые аквариумистам. Благодаря неприхотливости в содержании, дешевизне, высокой генетической и физиологической сходстве с человеком, эти животные стали популярным модельным организмом в науке. На них ставят поведенческие, молекулярно-биологические, генетические эксперименты.
Рыбки зебраданио в лаборатории. Фото Натальи Арефьевой, пресс-служба МФТИ
Устройство центральной нервной системы зебраданио вызывают особый интерес: у рыбок много общих характеристик с высшими позвоночными. К тому же у нее прозрачные кожа и череп, что делает ее очень удобным существом для создания множества моделей нейродегенеративных патологий, таких как болезни Альцгеймера, Паркинсона, эпилепсии.
Несколько лет назад российские ученые показали, что зебраданио служит удобной моделью и для исследования острого и хронического стресса.
Еще одной особенностью рыбок зебраданио является высокая (выше, чем у людей) скорость восстановления нервных клеток. Причем нейроны образуются у нее из стволовых клеток во многих участках мозга. При травме или воздействии химического сигнала они начинают активно размножаться и мигрировать к очагу при поддержке окружающих клеток. За счет этого восстановление, даже при обширных повреждениях, происходит быстро и не оставляет следов, таких как глиальные шрамы и разрушения нейронных сетей.
Это делает зебраданио удобной моделью для изучения травматических повреждений мозга у человека с целью разработки новых методов лечения.
Общая установка (слева) для лазерной индукции нейротравмы у взрослых зебраданио. Фото: Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова
Чаще всего нейротравмы наносят иглой или ультразвуком. Оба метода не лишены недостатков. Российская группа ученых предложила оригинальный подход для нанесения нейротравмы, с использованием направленного в мозг лазера. В отличие от других способов, он не ведет к повреждению тканей и может применяться точечно.
Рыбку фиксируют во влажной вискозной губке и обрабатывают коротким лазерным импульсом. Прозрачная кожа и череп позволяют сфокусировать луч строго на мозге. Главное — настроить лазер так, чтобы не вызвать сильного перегрева в месте контакта. Такое точечное термическое воздействие позволяет исследовать динамику молекулярных ответов на нейротравму.
– Нанесения травмы и изучение ее последствий, — сложный многокомпонентный процесс, – говорит соавтор статей, руководитель Центра биомедицинских технологий Института биофизики будущего МФТИ Елена Петерсен. – Наш оригинальный метод заключается в комплексном биомедицинском подходе: нанесении травмы при помощи лазера и мониторинга последующего ее заживления, оценки состояния животного после этого процесса.
