Cá ngựa vằn có tế bào đặc biệt tái tạo tim – phát hiện ý nghĩa với loài người

Thứ Sáu, 25/10/2019, 15:43:45

NDĐT - Cá ngựa vằn có khả năng tái tạo lại trái tim của nó sau khi tổn thương. Một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế do Giáo sư Nadia Mercader, Đại học Bern đã chỉ ra đích xác một số tế bào cơ tim đóng vai trò trung tâm trong quá trình trên. Phát hiện này có thể được sử dụng để khởi động cho một quá trình phục hồi tương tự với trái tim của con người.

Cá ngựa vằn có tế bào đặc biệt tái tạo tim – phát hiện ý nghĩa với loài người

Cá ngựa vằn có khả năng tái tạo lại tim của chúng.

Ở động vật có vú, bao gồm cả con người, cơ tim có rất nhiều giới hạn trong việc hồi phục sau tổn thương. Sau cơn nhồi máu cơ tim, hàng triệu các tế bào cơ tim (cardiomyocytes) chết đi và được thay thế vào đó là một vết sẹo. Không giống động vật có vú, các động vật có xương sống khác có thể phục hồi tốt hơn từ các tổn thương tim. Cụ thể, trường hợp của một vài loài cá, bao gồm cả cá ngựa vằn, được các nahf khoa học sử dụng như mô hình động vật để nghiên cứu y sinh học vì chúng có chung phần lớn các gen với con người.

Cá ngựa vằn rất phù hợp trong việc nghiên cứu tái tạo các cơ quan. Sau khi bị tổn thương tim, các các tế bào cơ tim có thể phân chia và vết sẹo sẽ được thay thế bằng cơ tim mới. Nhóm nghiên cứu của Nadia Mercader từ Viện Giải phẫu của trường Đại học Anatomy thuộc Đại học Bern đã tập trung nghiên cứu về cơ chế của tế bào trong việc phục hồi trái tim hơn 10 năm qua. Kết quả, các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng không phải tất cả các tế bào cơ tim trong tim cá ngựa vằn có vai trò ngang nhau trong việc tái tại các cơ bị tổn thương mà có một tập hợp nhỏ các tế bào cơ tim đặc biệt có khả năng tái tạo nổi bật. Nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Cell Reports.

Hình ảnh của một trái tim cá ngựa vằn không bị thương (a, b)
và một bị thương ở khu đánh dấu (IA), (c, d,). Các tế bào cơ tim có
nguồn gốc sox10 được hiển thị màu đỏ, các tế bào cơ tim khác
màu xanh lá cây. Số lượng các tế bào có nguồn gốc sox10
tăng sau chấn thương, và các tế bào tích lũy ở vùng biên của chấn thương.

Các nhà nghiên cứu đã hợp tác với Đơn vị Tin sinh học liên ngành tại Đại học Bern, EMBL (Heidelberg, Đức), CNIC (Madrid, Tây Ban Nha) và Bệnh viện Universitario La Paz (Madrid, Tây Ban Nha). Bằng cách sử dụng các công cụ chuyển gen, nghiên cứu sinh Marcos Sande-Melón, tác giả chính của nghiên cứu và các đồng nghiệp có thể xác định một tập hợp nhỏ các tế bào cơ tim trong tim cá ngựa vằn, được đánh dấu bằng biểu hiện gen sox10, mở rộng hơn các tế bào cơ tim còn lại để phản ứng với tổn thương. Những tế bào này khác với phần còn lại của cơ tim cũng trong biểu hiện hồ sơ gen của chúng, cho thấy rằng chúng đại diện cho một tập hợp tế bào cụ thể. Hơn nữa, thí nghiệm loại bỏ quần thể tế bào nhỏ này làm suy yếu quá trình tái tạo tim.

"Chúng tôi đã có thể xác định một quần thể tế bào cụ thể hiệu quả hơn tất cả các tế bào cơ tim khác trong quá trình tái tạo và cho thấy rằng sự đóng góp của nó để sửa chữa là rất cần thiết", Giáo sư Mercader nói.

Khi tiếp tục nghiên cứu, các tác giả muốn làm sáng tỏ vai trò của sox10 trong quần thể tế bào này: "Chúng tôi muốn tìm hiểu xem sự vắng mặt của quần thể tế bào sox10 như vậy trong động vật có vú có thể giải thích tại sao tim của chúng không tái tạo tốt như vậy", Giáo sư Mercader giải thích. Nếu đúng vậy, các nhà nghiên cứu tin rằng phát hiện này có thể có tầm quan trọng lớn trong việc kích thích quá trình sửa chữa trong trái tim con người.

HOÀNG DƯƠNG

Theo Phys