מאמר שיטה

מודלים של חיות מים למחקרים ברפואה רגנרטיבית

1.7K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/64946

⸱

20 בינואר 2023

1Department of Pathology and Immunology, School of Medicine, University of Geneva

במאמר זה

תקציר

מאמרים שנדונו:

Shimizu, Y., Kawasaki, T. מודל פצע דקירה של הטקטום האופטי הבוגר באמצעות דג זברה ומדקה לניתוח השוואתי של יכולת התחדשות. כתב העת לניסויים חזותיים. (180), e63166 (2022).

Burris, B., Jensen, N., Mokalled, M. H. הערכת סיבולת שחייה והתנהגות שחייה בדג זברה בוגר. כתב העת לניסויים חזותיים. (177), e63240 (2021).

El-Daher, F. et al. פגיעות חצי אוטומטיות הנגרמות על ידי לייזר מבוקרות לחקר התחדשות חוט השדרה בזחלי דג הזברה. כתב העת לניסויים חזותיים. (177), e63259 (2021).

Slater, P. G., Larraín, J. חתך חוט השדרה בראשנים של xenopus laevis. כתב העת לניסויים חזותיים. (178), e63276 (2021).

מאמר מערכת

רגנרציה היא תהליך ביולוגי מעניין ומרתק שיכול לשקם איברים, רקמות ותאים שנפגעו ממחלות או אירועים טראומטיים 1,2,3. לאחר אירועים אלה, השתלת האיבר הפגוע היא הישועה היחידה עבור החולים 4,5. עם זאת, בשל אורך החיים הקצר של תרומות איברים וההשפעות השונות (למשל, כאב, זיהום, דימום וקרישי דם), הגישה הרגנרטיבית יכולה להוות אלטרנטיבה פוטנציאלית להצלת חייהם של חולים אלה. יתרה מכך, במהלך העשור האחרון, מספר אורגניזמים מודלים (למשל, חיות מים 6,7,8,9,10,11,12 כגון דג זברה, מדקה וקסנופוס) שימשו לחקר תהליך ההתחדשות לאחר אירוע של פציעה טראומטית. מטרת האוסף הזה היא להציג פרוטוקולים סטנדרטיים לפגיעה באיברים או ברקמות בבעלי חיים ימיים, ובכך להדגים את היתרונות העצומים שניתן להפיק משימוש בחיות מודל אלה ברפואה רגנרטיבית.

כדי לחקור את התחדשות המוח, Shimizu et al.13 מציעים מודל מעניין של פגיעה מוחית, בהשוואה בין מדקה ודגי זברה. המחברים תיארו שיטה המשתמשת במחט כדי לגרום לפגיעה במוחם של דגים בוגרים לחקירת גורל התא בנישת תאי הגזע הנוירוגניים. בפירוט, המחברים החדירו ידנית מחט לאזור מסוים במוח (הטקטום האופטי), ומוח הדג הוסר ותוקן. המוחות נחתכו (באמצעות קריוסטט) וקטעים אלה שימשו לאיתור סמנים ספציפיים (שגשוג או דיפרנציאלי). הגישה שתוארה על ידי המחברים הניבה את התוצאות בשני דגי טלאוסט שונים: מדקה ודג זברה.

עבור התחדשות חוט השדרה, Burris et al.14 מתארים פרוטוקול מקורי להערכת ההתנהגות של דג הזברה, הן ללא פציעה והן לאחר אירוע של נגע בחוט השדרה. המחברים הבחינו בירידה משמעותית ביכולת השחייה בדגים עם פגיעה בעמוד השדרה. מעניין שדג זה החזיר בהדרגה את תפקוד יכולת השחייה לפחות שבועיים לאחר הנגע. פרוטוקול של El-Daher et al.15 תרם למחקרים על התחדשות חוט השדרה באמצעות מודל דג הזברה, ואיפשר לבצע פגיעה בעמוד השדרה בדיוק רב יותר. המחברים השתמשו בלייזר כדי לגרום לנגע ספציפי. שיטה זו נבדלה מגישה ידנית מכיוון שהיא אפשרה להגדיל את מספר בעלי החיים והניסויים.

מכיוון שדגי טלאוסט וחיות מים אחרות יכולים להתחדש לאחר פגיעה בחוט השדרה, סלייטר ואחרים מתארים בפירוט פרוטוקול למעבר חוט השדרה במודל של חיות צפרדע (xenopus). המחברים כוללים גם שלבים כיצד לנהל את מודל החיה הזה במהלך הניתוח, כיצד לספק טיפול לאחר הניתוח וכיצד לבצע בדיקות תפקודיות. מאמצים מתמשכים לנתח את המנגנונים המולקולריים השולטים בהתחדשות רקמות, במיוחד המוח וחוט השדרה, במודלים אלה של בעלי חיים שאינם יונקים יכולים לסייע בפיתוח אסטרטגיות חדשות לטיפול במספר מחלות.

גילויים

למחברים אין מה לחשוף.

תודות

למחברים אין אישורים.

מקורות

  1. Shvedova, M., Thanapaul, R. J. R. S., Thompson, E. L., Niedernhofer, L. J., Roh, D. S. Cellular senescence in aging, tissue repair, and regeneration. Plastic and Reconstructive Surgery. 150, 4-11 (2022).
  2. Hou, J., Zhou, Q., Zhu, X., Peng, J., Xiong, J. W. Diverse biological and engineering strategies towards organ regeneration. Cell Regeneration. 10 (1), 34(2021).
  3. Shimizu, T. Tissue & organ engineering for regenerative therapy. Arerugi. 66 (1), 32-35 (2017).
  4. Reyes-Acevedo, R., et al. Current state and challenges for organ donation and transplantation in Mexico. Transplantation. 103 (4), 648-650 (2019).
  5. Ricci, S., Cacialli, P. Stem cell research tools in human metabolic disorders: An overview. Cells. 10 (10), 2681(2021).
  6. Cacialli, P., et al. Neuronal expression of brain derived neurotrophic factor in the injured telencephalon of adult zebrafish. The Journal of Comparative Neurology. 526 (4), 569-582 (2018).
  7. Cacialli, P., Lucini, C. Adult neurogenesis and regeneration in zebrafish brain: are the neurotrophins involved in. Neural Regeneration Research. 14 (12), 2067-2068 (2019).
  8. Cacialli, P., et al. A connexin/ifi30 pathway bridges HSCs with their niche to dampen oxidative stress. Nature Communications. 12 (1), 4484(2021).
  9. Watanabe, N., et al. Kidney regeneration through nephron neogenesis in medaka. Development, Growth & Differentiation. 51 (2), 135-143 (2009).
  10. Sekimizu, K., Tagawa, M., Takeda, H. Defective fin regeneration in medaka fish (Oryzias latipes) with hypothyroidism. Zoological Science. 24 (7), 693-699 (2007).
  11. Phipps, L. S., Marshall, L., Dorey, K., Amaya, E. Model systems for regeneration: Xenopus. Development. 147 (6), (2020).
  12. Slater, P. G., Palacios, M., Larrain, J. Xenopus, a model to study wound healing and regeneration: Experimental approaches. Cold Spring Harbor Protocols. 2021 (8), (2021).
  13. Shimizu, Y., Kawasaki, T. Stab wound injury model of the adult optic tectum using zebrafish and medaka for the comparative analysis of regenerative capacity. Journal of Visualized Experiments. (180), e63166(2022).
  14. Burris, B., Jensen, N., Mokalled, M. H. Assessment of swim endurance and swim behavior in adult zebrafish. Journal of Visualized Experiments. (177), e63240(2021).
  15. JoVE. Erratum:Controlled semi-automated laser-induced injuries for studying spinal cord regeneration in zebrafish larvae. Journal of Visualized Experiments. (182), e6497(2022).
  16. Slater, P. G., Larrain, J. Spinal cord transection In xenopus laevis tadpoles. Journal of Visualized Experiments. (178), e63276(2021).

הדפסות חוזרות והרשאות

גלה מאמרים נוספים

ZebrafishMedakaOptic Tectum InjurySwim Endurance AssessmentSwim BehaviorSpinal Cord RegenerationLaser-induced InjuriesXenopus Laevis Tadpoles
צרו קשר
המליצו לספרייה

פרטיות

תנאי שימוש

מדיניות

זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.