Zebrafish, Medaka a tyrkysový halančík pro pochopení lidských neurodegenerativních/neurovývojových poruch, část 1

Abstraktní:

V posledních letech byly jako modelová zvířata široce uznávány malé ryby, jako jsou zebrafish a medaka. Mají vysokou homologii v genetice a tkáňové struktuře s lidmi a jedinečné vlastnosti, které savčí modelová zvířata nemají, jako je průhlednost embryí a larev, malá velikost těla a snadnost experimentů, včetně genetické manipulace.

Spojení mezi genetikou a pamětí je nově vznikající oblastí výzkumu a některé studie naznačují, že naše vzpomínky jsou úzce spojeny s našimi geny. Z této perspektivy můžeme při pohledu na to, jak genetika ovlivňuje lidskou paměť, vyvodit následující závěry.

Za prvé, genetický materiál může ovlivnit fyziologickou strukturu a pracovní režim lidského mozku prostřednictvím kódování genů. Tyto změny částečně ovlivňují naši schopnost vytvářet a uchovávat vzpomínky. Někteří lidé se například rodí s lepší pracovní pamětí a větší schopností přechodu z krátkodobé do dlouhodobé paměti. Tato paměťová schopnost často souvisí s přítomností specifických genových monomerů. Podobně některé geny mohou způsobit, že lidé budou náchylnější k problémům, jako je amnézie, která může přímo ovlivnit výkonnost lidské paměti.

Za druhé, faktory prostředí mohou také ovlivnit výkonnost lidské paměti spolu s genetickými faktory. Dokonce i lidé se stejným genetickým pozadím budou mít různou výkonnost paměti při různých vzdělávacích a tréninkových metodách. Například dlouhodobé tréninkové zkušenosti mohou výrazně zlepšit paměť. Tento tréninkový proces může trvat měsíce nebo roky, což znamená, že vliv faktorů prostředí na výkonnost paměti je také důležitý.

Ať už je to kvůli biologickým základům nebo faktorům životního prostředí, existují věci, které můžeme udělat pro zlepšení výkonu paměti pomocí výzkumu a některých praktických kroků. Výkon paměti můžeme zlepšit čtením, opakováním, cvičením atd. a zkoumáním interakce těchto faktorů můžeme těmto procesům plně porozumět.

Celkově vzato, spojení mezi genetikou a pamětí je nově vznikající vědní obor, který nabízí nový způsob, jak se dozvědět více o tom, jak funguje lidský mozek. Pochopení těchto znalostí nám může pomoci lépe pochopit povahu paměti a podniknout vhodné kroky ke zlepšení naší osobní paměti. Využijme tyto znalosti a procvičme je v každodenním životě, abychom se stali chytřejšími, sebevědomějšími a úspěšnějšími lidmi. Je vidět, že potřebujeme zlepšit paměť a Cistanche deserticola může výrazně zlepšit paměť, protože Cistanche deserticola má antioxidační, protizánětlivé a anti-aging účinky, které mohou pomoci snížit oxidační a zánětlivé reakce v mozku, a tím chránit zdraví nervového systému. Kromě toho může Cistanche deserticola také podporovat růst a opravu nervových buněk, čímž zlepšuje konektivitu a funkci neuronových sítí. Tyto účinky mohou pomoci zlepšit paměť, rychlost učení a myšlení a mohou také zabránit rozvoji kognitivní dysfunkce a neurodegenerativních onemocnění.

Klikněte na vědět doplňky pro posílení paměti

Zebřička a medaka byly široce používány v oblasti neurologie, zejména k odhalení mechanismů neurodegenerativních onemocnění, jako je Parkinsonova a Alzheimerova choroba, a v poslední době byly tyto ryby také využívány k pochopení neurovývojových poruch, jako je porucha autistického spektra.

Tyrkysový halančík se ukázal jako nový a jedinečný modelový živočich, zejména pro výzkum stárnutí díky svému jedinečnému životnímu cyklu, a zdá se, že tato ryba je také užitečná pro neurologická onemocnění související s věkem.

Tyto malé ryby jsou vynikajícími zvířecími modely pro analýzu lidských neurologických poruch a očekává se, že v této oblasti budou hrát stále větší roli. Zde představujeme různé aplikace těchto modelových ryb, abychom zlepšili naše porozumění lidským neurologickým poruchám.

Klíčová slova: rybičky; zebrafish; medaka; tyrkysový halančík; neurodegenerativní onemocnění; Parkinsonova choroba; stárnutí; neurovývojová porucha.

1. Úvod

Když si představíme modelová zvířata používaná v lékařském výzkumu, typickým zvířetem je myš. V průběhu historie vědy mnoho výzkumníků standardizovalo a pokročilo experimentální postupy s použitím myší, včetně genetických technik, biochemické analýzy a analýzy chování. Není pochyb o tom, že myši jsou v čele modelových zvířat.

Kromě myší mají krysy, mouchy a háďátka relativně dlouhou historii jako modelová zvířata. Mezi modelovými zvířaty jsou relativními nováčky malé ryby, jako je zebřička (Danio rerio), medaka (Oryzias latipes) a halančík tyrkysový (Nothobranchius furzeri), ale stále častěji se vyskytují (tabulka 1) [1–7].

Protože se ryby a savci, jako jsou lidé, v průběhu evoluce tak nedávno rozcházeli, jejich anatomické a genetické homologie jsou pozoruhodně dobře zachovány. V laboratoři jsou malé ryby vynikající modelová zvířata s mnoha výhodami, které savčí modely nemají, jako je jednoduchá údržba od embrya po dospělého, vynikající tkáňová viditelnost s průhlednými embryi a larvami, snadná manipulace při laboratorních experimentech, včetně molekulární biologie, biochemie, histologie atd. na.

Tento přehled nastiňuje charakteristiky těchto malých ryb, jejich význam pro člověka, výhody použití malých ryb jako modelových zvířat pro neurologické poruchy a jak se malé ryby v současné době používají ve výzkumu neurodegenerativních onemocnění a neurovývojových poruch.

2. Centrální nervový systém u malých ryb

Mouchy a hlístice, které se používají jako malá modelová zvířata, jsou bezobratlí a mohou být nevýhodní, pokud se považují za modely lidských onemocnění. Na druhou stranu jsou malé ryby obratlovci, jako jsou myši a lidé, a mnoho z jejich orgánových struktur je podobných těm lidským.

Základní stavba a funkce centrálního nervového systému je zachována od malých ryb až po člověka. U hlístic se například ganglia hlavy někdy označují jako "mozek", ale nemají přímý fylogenetický vztah k mozku obratlovců.

Na druhé straně malé ryby mají to, co lze přesně nazvat mozkem. Ačkoli existují určité rozdíly mezi mozky malých ryb a lidí, jsou anatomicky a funkčně podobné jako celek.

Tato část popisuje anatomické charakteristiky mozku zebřičky. Vynikající fylogenetický strom evolučních vazeb mezi výše zmíněnými modelovými zvířaty je uveden v předchozí zprávě [6].

Strukturální a anatomická formace centrálního nervového systému u zebřiček začíná v raném vývoji. Po vytvoření neurální trubice při 17 hpf (hodiny po oplodnění) začíná morfogeneze mozku.

Začíná se tvořit hranice mezi středním mozkem a zadním mozkem a jsou vyvinuty oblasti jako mozeček a thalamus [8]. Lidské dopaminergní neurony v substantia nigra se nacházejí ve středním mozku, ale v anatomicky klasifikovaném středním mozku zebrafish nejsou žádné dopaminergní shluky. V sousedním diencefalu je několik shluků dopaminergních neuronů a jejich tvorba začala při 18 hpf [9].

Dále se ukázalo, že některé z dopaminergních neuronů v tomto diencefalu se prodlužují a vyčnívají dlouhé axony do striata a tyto neurony by mohly být ekvivalentní lidským dopaminergním neuronům v substantianigra [10].

Předpokládá se, že dopaminergní projekce do předního mozku u zebřiček jsou homologní se systémem odměn u savců [11]. Vzhledem k tomu, že celkové složení dopaminergních neuronů je mezi teleosty zachováno, je distribuce dopaminergních neuronů u tyrkysových halančíků podobná jako u zebry a medaky.

Podívejte se prosím na nejnovější zprávu o analýze katecholaminergních neuronů v centrálním nervovém systému tyrkysových halančíků [12].

For more information:1950477648nn@gmail.com