L'étude du poisson zèbre met en lumière la capacité de l'œil à se régénérer


L'étude du poisson zèbre met en lumière la capacité de l'œil à se régénérer

Les yeux de poisson ont la capacité précieuse de se régénérer s'ils subissent des dommages ou des blessures. Malheureusement, les yeux humains n'ont pas le même avantage. De nouvelles recherches, cependant, révèlent les détails du mécanisme d'auto-réparation dans les poissons, ce qui pourrait conduire finalement à de nouvelles thérapies pour la vision humaine.

Une nouvelle expérience avec le poisson zèbre révèle le mécanisme derrière la régénération des yeux du poisson.

À mesure que nous vieillissons, notre vision diminue et nous pouvons constater que la lecture du quotidien n'est pas aussi simple qu'il l'était. En dehors de ce développement normal - appelé presbyopie - il existe d'autres conditions oculaires qui résultent de la dégénérescence de l'œil.

La dégénérescence maculaire liée à l'âge est assez fréquente et constitue la principale cause de perte de vision chez les personnes âgées de 50 ans et plus. Dans la condition, la macula - un endroit situé près du centre de la rétine - est endommagée, ce qui provoque une vision floue ou déformée.

La rétinite pigmentaire est un autre groupe de troubles oculaires qui affectent la façon dont la rétine répond à la lumière. La maladie est génétique et implique une perte de vision progressive, mais non totale.

De nouvelles recherches examinent la capacité régénérative des yeux de poisson. Les yeux des poissons ont la capacité de se remettre des dégâts et de restaurer la vue dans quelques semaines, et la nouvelle recherche fournit des idées qui pourraient un jour aider les chercheurs à induire l'auto-régénération à l'œil humain. Cela pourrait aider à réparer les dommages causés par des maladies telles que la dégénérescence maculaire liée à l'âge ou la rétinite pigmentaire.

La nouvelle étude a été menée par des chercheurs de l'Université Vanderbilt à Nashville, TN, et dirigée par James Patton, professeur Stevenson de sciences biologiques à Vanderbilt. Les résultats ont été publiés dans le journal Cell Reports.

Comment les yeux de poisson se régénèrent

Les chercheurs ont commencé à partir de l'hypothèse qu'un neurotransmetteur pourrait être responsable de la régénération de la rétine chez les poissons. Les poissons et les mammifères ont une structure rétinienne très similaire, alors Mahesh Rao - un étudiant diplômé et co-auteur d'étude - a pensé extrapoler les résultats d'une étude sur la souris et les tester sur le poisson zèbre.

L'étude de la souris qui a déclenché l'hypothèse de Rao a révélé que ce neurotransmetteur - appelé GABA - contrôlait l'activité de certaines cellules souches rétiniennes. Les neurotransmetteurs GABA agissent normalement comme des inhibiteurs, ce qui réduit la capacité d'un neurone à exciter les neurones autour de lui. Les neurotransmetteurs GABA sont très répandus dans le cerveau, se produisant entre 30 et 40 pour cent de toutes les synapses.

Parmi les autres cellules, la rétine contient également un type de cellule souche appelée Müller glia. Chez les humains et d'autres mammifères, ces cellules fournissent un «support architectural» qui traversent toutes les couches de la rétine - mais dans les poissons, ces cellules gliales jouent également un rôle crucial dans la régénération.

Au cours du processus de régénération, ces cellules subissent une forme de régression appelée dédifférenciation, ce qui signifie qu'elles passent d'un état spécialisé à un état plus général et plus simple. Ils se différencient à nouveau, mais cette fois-ci dans des remplacements pour les cellules nerveuses qui ont été endommagés.

Le neurotransmetteur peut déclencher un processus de régénération

Dans leur expérience de poisson zèbre, Rao et ses collègues ont testé leur hypothèse en stimulant et en réduisant alternativement la production de GABA à l'aide d'une enzyme qu'ils ont injectée.

Ils ont constaté que les niveaux élevés de GABA dans la rétine empêchent la glande de Müller inactif. Lorsque les niveaux de GABA de la rétine diminuent, les cellules gliales commencent à se dédifférencier et à proliférer, dans le cadre du processus de régénération.

L'auteur principal de l'étude explique les résultats et la contribution de la recherche:

La croyance dominante a été que le processus de régénération dans les retinas de poisson est déclenché par des facteurs de croissance sécrétés, mais nos résultats indiquent que le neurotransmetteur GABA pourrait initier le processus [...] Notre théorie est qu'une baisse de la concentration de GABA est le déclencheur de régénération. Il déclenche une cascade d'événements qui inclut l'activation de la glie de Müller et la production de divers facteurs de croissance qui stimulent la croissance et la prolifération des cellules. Si nous avons raison, il pourrait être possible de stimuler les rétines humaines pour se réparer en les traitant avec un inhibiteur de GABA ".

James Patton

À l'avenir, les chercheurs envisagent d'étudier si GABA est également responsable de la différenciation cellulaire qui crée de nouveaux photorécepteurs et d'autres cellules nerveuses rétiniennes spécialisées.

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