Yöntem makalesi

Rejeneratif Tıp Çalışmaları için Sucul Hayvan Modelleri

1.7K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/64946

⸱

20 Ocak 2023

Bu makalede

Özet

TARTIŞILAN MAKALELER:

Shimizu, Y., Kawasaki, T. Rejeneratif kapasitenin karşılaştırmalı analizi için zebra balığı ve medaka kullanılarak yetişkin optik tektumun bıçak yarası yaralanması modeli. Görselleştirilmiş Deneyler Dergisi. (180), E63166 (2022).

Burris, B., Jensen, N., Mokalled, M. H. Yetişkin zebra balıklarında yüzme dayanıklılığı ve yüzme davranışının değerlendirilmesi. Görselleştirilmiş Deneyler Dergisi. (177), E63240 (2021).

El-Daher, F. et al. Zebra balığı larvalarında omurilik rejenerasyonunu incelemek için kontrollü yarı otomatik lazer kaynaklı yaralanmalar. Görselleştirilmiş Deneyler Dergisi. (177), E63259 (2021).

Slater, P. G., Larraín, J. Xenopus laevis kurbağa yavrularında omurilik transeksiyonu. Görselleştirilmiş Deneyler Dergisi. (178), E63276 (2021).

Editöryal

Rejenerasyon, hastalıklar veya travmatikolaylar 1,2,3 tarafından hasar gören organları, dokuları ve hücreleri eski haline getirebilen ilginç ve büyüleyici bir biyolojik süreçtir. Bu olaylardan sonra hasarlı organın nakli hastalar için tek kurtuluş noktasıdır 4,5. Bununla birlikte, organ bağışlarının kısa ömrü ve farklı etkileri (örneğin ağrı, enfeksiyon, kanama ve kan pıhtıları) nedeniyle, rejeneratif yaklaşım bu hastaların hayatlarını kurtarmak için potansiyel bir alternatif olabilir. Ayrıca, son on yılda, travmatik bir yaralanma olayından sonra rejenerasyon sürecini incelemek için birkaç model organizma (örneğin, zebra balığı, medaka ve xenopus gibi suda yaşayan hayvanlar 6,7,8,9,10,11,12) kullanılmıştır. Bu koleksiyonun amacı, suda yaşayan hayvanlarda organ veya doku hasarı için standartlaştırılmış protokolleri göstermek ve böylece bu model hayvanların rejeneratif tıpta kullanılmasıyla elde edilebilecek muazzam faydaları göstermektir.

Beyin yenilenmesini incelemek için Shimizu ve ark.13 medaka ve zebra balığını karşılaştıran ilginç bir beyin hasarı modeli önermektedir. Yazarlar, nörojenik kök hücre nişindeki hücre kaderinin araştırılması için yetişkin balıkların beyninde yaralanmaya neden olmak için bir iğne kullanan bir yöntem tanımladılar. Ayrıntılı olarak, yazarlar beynin belirli bir bölgesine (optik tektum) manuel olarak bir iğne yerleştirdiler ve balık beyni çıkarıldı ve sabitlendi. Beyinler bölümlere ayrıldı (kriyostat kullanılarak) ve bu bölümler belirli belirteçleri (proliferatif veya farklılaştırıcı) tespit etmek için kullanıldı. Yazarlar tarafından açıklanan yaklaşım, sonuçları iki farklı teleost balığında üretti: medaka ve zebra balığı.

Omurilik rejenerasyonu için, Burris ve ark.14 zebra balığının hem yaralanmamış hem de omurilikte bir lezyon olayından sonraki davranışını değerlendirmek için orijinal bir protokol tanımlamaktadır. Yazarlar, omurilik yaralanması olan balıklarda yüzme kapasitesinde önemli bir azalma gözlemlediler. İlginç bir şekilde, bu balık lezyondan en az 2 hafta sonra yüzme kapasitesi işlevini kademeli olarak geri kazandı. Zebra balığı modeli kullanılarak omurilik rejenerasyonu çalışmalarına katkıda bulunan El-Daher ve ark.'nın15 bir protokolü, omurilik yaralanmasının daha hassas bir şekilde gerçekleştirilmesini mümkün kılmıştır. Yazarlar belirli bir lezyonu indüklemek için bir lazer kullandılar. Bu yöntem, hayvan ve deney sayısında artışa izin verdiği için manuel bir yaklaşımdan farklıydı.

Teleost balıkları ve diğer suda yaşayan hayvanlar omurilik yaralanmasından sonra rejenere olabildiğinden, Slater ve ark.16 bir kurbağa hayvan modelinde (xenopus) omuriliği kesmek için bir protokolü ayrıntılı olarak tanımlamaktadır. Yazarlar ayrıca ameliyat sırasında bu hayvan modelinin nasıl yönetileceği, ameliyat sonrası bakımın nasıl sağlanacağı ve fonksiyonel testlerin nasıl yapılacağı ile ilgili adımları da içerir. Bu memeli olmayan hayvan modellerinde doku rejenerasyonunu, özellikle beyin ve omuriliği yöneten moleküler mekanizmaları incelemeye yönelik devam eden çabalar, çeşitli hastalıkların tedavisi için yeni stratejiler geliştirmeye yardımcı olabilir.

Açıklamalar

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.

Teşekkürler

Yazarların herhangi bir onayı yok.

Kaynaklar

  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).

Yeniden basım ve izinler

Daha fazla makale keşfet

ZebrafishMedakaOptic Tectum InjurySwim Endurance AssessmentSwim BehaviorSpinal Cord RegenerationLaser-induced InjuriesXenopus Laevis Tadpoles