O peixe-zebra deve ser conhecido por muitos entusiastas do aquário, principalmente por causa de sua pigmentação marcante. No entanto, as características listras preto-azuladas, às quais o animal deve seu nome, só se formam com o tempo. Suas larvas do tamanho de cílios, por outro lado, ainda são mais ou menos transparentes. Muitos processos de desenvolvimento em seus corpos podem, portanto, ser observados ao microscópio de luz. Por esta razão, eles agora servem como um organismo modelo para grupos de pesquisa em todo o mundo.
"Na Universidade de Bonn, por exemplo, estamos investigando como o peixe-zebra repara o tecido nervoso defeituoso", explica o Prof. Dr. Benjamin Odermatt, do Instituto de Anatomia do Hospital Universitário de Bonn. "Também estamos interessados ​​nisso porque muitos genes envolvidos nesse processo também existem de forma semelhante em humanos". Em princípio, os agentes que impulsionam esses genes de reparo em peixes também poderiam funcionar em humanos. No entanto, as diferenças entre a composição genética de peixes e humanos são muitas vezes significativas. Portanto, as larvas são, às vezes, de uso limitado na busca de novas drogas. A equipe de pesquisa do Prof. Odermatt publicou agora um estudo sobre este tópico em Cell Chemical Biology .

Gene de peixe substituído por gene humano

"Portanto, adotamos uma abordagem diferente", explica o Prof. Dr. Evi Kostenis do Instituto de Biologia Farmacêutica da Universidade de Bonn. "Para um gene humano conhecido por desempenhar um papel no reparo de células nervosas, procuramos sua contraparte no peixe-zebra. Em seguida, extirpamos essa contraparte no peixe e a substituímos pela versão humana". O novo material genético assumiu a função do gene original do peixe-zebra. "Se agora encontrarmos uma substância que potencialize os processos de reparo nos peixes com o gene humano, há uma boa chance de que isso também aconteça em humanos", diz o cientista, que também é membro da Área de Pesquisa Transdisciplinar "Vida e Saúde" na Universidade de Bonn.

Os pesquisadores demonstraram que essa substituição funciona em seu estudo piloto no chamado receptor GPR17. Em humanos, sua superativação pode levar a doenças como a esclerose múltipla (EM). As células nervosas se comunicam por meio de sinais elétricos. Suas extensões são cercadas por uma espécie de camada isolante, uma substância semelhante a lipídios chamada mielina. Previne curtos-circuitos e também acelera significativamente a transmissão de estímulos. Esta bainha protetora é produzida por células especializadas chamadas oligodendrócitos. Estes se assemelham a um polvo microscópico:muitos braços longos se estendem de seu corpo celular, a maioria dos quais consiste em mielina. Como uma fita isolante, eles envolvem os processos das células nervosas durante o desenvolvimento do cérebro. Normalmente, a camada protetora dura uma vida inteira.

O dispensador de fita isolante permanece em estado imaturo

Na esclerose múltipla, no entanto, o próprio sistema imunológico do corpo destrói a camada de mielina. Isso resulta em distúrbios neurológicos, por exemplo, na fala, visão ou caminhada. Mas normalmente há um suprimento de oligodendrócitos imaturos no cérebro para o trabalho de reparo. Quando ocorrem danos, eles amadurecem e remendam o buraco. Na esclerose múltipla, esse mecanismo é interrompido - muitas das células doadoras de fita isolante celular permanecem em seu estado imaturo. O receptor GPR17 parece ser o principal culpado por isso:se for ativado por um sinal molecular, retarda a maturação dos oligodendrócitos.

"O peixe-zebra também tem um receptor GPR17", explica o Dr. Jesus Gomeza, que liderou o estudo com Kostenis e Odermatt. "E lá também regula quantos oligodendrócitos amadurecem." Os pesquisadores agora substituíram parte do gene receptor por sua contraparte humana – ou seja, a própria estrutura responsável por receber sinais moleculares. "Conseguimos mostrar que esse novo gene do mosaico funciona normalmente nas larvas dos peixes", diz Gomeza. Uma molécula que inibe o receptor GPR17 humano no tubo de ensaio também aumentou a formação de oligodendrócitos maduros no peixe modificado.

Na busca por novos ingredientes ativos, as substâncias são testadas primeiramente em culturas de células. Apenas candidatos individuais muito promissores são então testados em camundongos ou outros modelos animais. Mas mesmo que funcionem lá, os testes em humanos ainda terminam de forma séria. "As larvas humanizadas do peixe-zebra permitem que muitas substâncias sejam rastreadas rapidamente e com grande chance de sucesso, já que os genes-alvo são originários de humanos", explica Benjamin Odermatt. "Do nosso ponto de vista, este é um caminho muito promissor para o desenvolvimento de medicamentos." + Explorar mais

O estudo do peixe-zebra mostra que as células que sobrevivem ao dano da mielina são piores na produção de mielina