Peixos zebra, medaka i turquesa Killifish per comprendre els trastorns neurodegeneratius i del neurodesenvolupament humans Part 1

Resum:

En els darrers anys, els peixos petits com el peix zebra i el medaka han estat àmpliament reconeguts com a animals model. Tenen una alta homologia en la genètica i l'estructura dels teixits amb els humans i característiques úniques que els animals models de mamífers no tenen, com ara la transparència dels embrions i les larves, la mida corporal petita i la facilitat d'experiments, inclosa la manipulació genètica.

La connexió entre la genètica i la memòria és una àrea de recerca emergent, i alguns estudis suggereixen que els nostres records estan estretament relacionats amb els nostres gens. Des d'aquesta perspectiva, podem extreure les conclusions següents quan observem com la genètica afecta la memòria humana.

En primer lloc, el material genètic pot afectar l'estructura fisiològica i el mode de treball del cervell humà mitjançant la codificació de gens. Aquests canvis, en part, afecten la nostra capacitat de formar i retenir records. Per exemple, algunes persones neixen amb una millor memòria de treball i una major capacitat de transició de la memòria a curt termini a la memòria a llarg termini. Aquesta capacitat de memòria sovint està relacionada amb la presència de monòmers gènics específics. De la mateixa manera, alguns gens poden fer que els humans siguin més susceptibles a problemes com l'amnèsia, que poden afectar directament el rendiment de la memòria humana.

En segon lloc, els factors ambientals també poden afectar el rendiment de la memòria humana juntament amb els factors genètics. Fins i tot les persones amb els mateixos antecedents genètics tindran un rendiment de memòria diferent amb diferents mètodes d'educació i formació. Per exemple, l'experiència d'entrenament a llarg termini pot millorar molt la memòria. Aquest procés d'entrenament pot durar mesos o anys, la qual cosa significa que l'impacte dels factors ambientals en el rendiment de la memòria també és important.

Tant si es deu a fonaments biològics com a factors ambientals, hi ha coses que podem fer per millorar el rendiment de la nostra memòria mitjançant la investigació i alguns passos pràctics. Podem millorar el nostre rendiment de la memòria llegint, revisant, practicant, etc., i explorant la interacció d'aquests factors, podem entendre aquests processos més completament.

En general, el vincle entre la genètica i la memòria és un camp emergent de la ciència que ofereix una nova manera d'aprendre més sobre com funciona el cervell humà. Comprendre aquest coneixement ens pot ajudar a comprendre millor la naturalesa de la memòria i prendre les mesures adequades per millorar el rendiment de la nostra memòria personal. Aprofitem aquest coneixement i practiquem-lo a la nostra vida diària per ajudar-nos a ser persones més intel·ligents, més segures i amb més èxit. Es pot veure que hem de millorar la memòria, i Cistanche deserticola pot millorar significativament la memòria, perquè Cistanche deserticola té efectes antioxidants, antiinflamatoris i anti-envelliment, que poden ajudar a reduir l'oxidació i les reaccions inflamatòries al cervell, protegint així el salut del sistema nerviós. A més, Cistanche deserticola també pot promoure el creixement i la reparació de les cèl·lules nervioses, millorant així la connectivitat i la funció de les xarxes neuronals. Aquests efectes poden ajudar a millorar la memòria, l'aprenentatge i la velocitat de pensament, i també poden prevenir el desenvolupament de disfuncions cognitives i malalties neurodegeneratives.

Feu clic a Coneix suplements per augmentar la memòria

El peix zebra i el medaka s'han utilitzat àmpliament en el camp de la neurologia, especialment per revelar els mecanismes de malalties neurodegeneratives com el Parkinson i la malaltia d'Alzheimer, i recentment, aquests peixos també s'han utilitzat per entendre trastorns del neurodesenvolupament com el trastorn de l'espectre autista.

El killifish turquesa ha sorgit com un animal model nou i únic, especialment per a la investigació sobre l'envelliment a causa del seu cicle de vida únic, i aquest peix també sembla ser útil per a malalties neurològiques relacionades amb l'edat.

Aquests peixos petits són excel·lents models animals per a l'anàlisi de trastorns neurològics humans i s'espera que tinguin un paper creixent en aquest camp. Aquí, introduïm diverses aplicacions d'aquests peixos models per millorar la nostra comprensió dels trastorns neurològics humans.

Paraules clau: peix petit; peix zebra; medaka; killifish turquesa; malaltia neurodegenerativa; malaltia de Parkinson; envelliment; trastorn del neurodesenvolupament.

1. Introducció

Quan pensem en animals model utilitzats en la investigació mèdica, l'animal típic és un ratolí. Al llarg de la història de la ciència, molts investigadors han estandarditzat i avançat procediments experimentals utilitzant ratolins, incloses tècniques genètiques, anàlisi bioquímica i anàlisi del comportament. No hi ha dubte que els ratolins estan a l'avantguarda dels animals model.

A més dels ratolins, les rates, les mosques i els nematodes tenen una història relativament llarga com a animals model. Entre els animals models, els peixos petits com el peix zebra (Danio rerio), el medaka (Oryzias latipes) i el peix killi turquesa (Nothbranchius furzeri) són relativament nouvinguts, però estan cada cop més presents (taula 1) [1–7].

Com que els peixos i els mamífers, com els humans, van divergir tan recentment en el curs de l'evolució, les seves homologies anatòmiques i genètiques estan notablement ben conservades. Al laboratori, els peixos petits són animals model excel·lents amb molts avantatges que els models de mamífers no tenen, com ara un manteniment senzill de l'embrió a l'adult, una excel·lent visibilitat dels teixits amb embrions i larves transparents, fàcil maneig en experiments de laboratori, incloent biologia molecular, bioquímica, histologia, etc. activat.

Aquesta revisió descriu les característiques d'aquests peixos petits, la seva rellevància per als humans, els beneficis d'utilitzar peixos petits com a animals model per a trastorns neurològics i com els peixos petits s'utilitzen actualment en la investigació de malalties neurodegeneratives i trastorns del neurodesenvolupament.

2. Sistema nerviós central en peixos petits

Les mosques i els nematodes, que s'utilitzen com a petits models d'animals, són invertebrats i poden ser desavantatges quan es consideren models de malalties humanes. D'altra banda, els peixos petits són vertebrats com els ratolins i els humans, i moltes de les seves estructures d'òrgans són semblants a les dels humans.

L'estructura bàsica i la funció del sistema nerviós central es conserva des dels petits peixos fins als humans. En els nematodes, per exemple, els ganglis del cap de vegades s'anomenen "cervell", però no tenen cap relació filogenètica directa amb el cervell dels vertebrats.

Els peixos petits, en canvi, tenen el que amb precisió es pot anomenar un cervell. Tot i que hi ha algunes diferències entre els cervells dels peixos petits i els humans, són anatòmicament i funcionalment similars en el seu conjunt.

Aquesta secció descriu les característiques anatòmiques del cervell del peix zebra. En un informe anterior es dóna un excel·lent arbre filogenètic de les connexions evolutives entre els animals models esmentats anteriorment [6].

La formació estructural i anatòmica del sistema nerviós central en el peix zebra comença a principis del desenvolupament. Després de la formació del tub neural a 17 hpf (hores després de la fecundació), comença la morfogènesi cerebral.

Comença a formar-se el límit entre el mesencefà i el cervell posterior, i es desenvolupen regions com el cerebel i el tàlem [8]. Les neurones dopaminèrgiques humanes de la substància negra es troben al mesencefal, però no hi ha cúmuls dopaminèrgics al mesencefalo classificat anatòmicament del peix zebra. Hi ha diversos grups de neurones dopaminèrgiques al diencèfal veí, i la seva formació ha començat a 18 hpf [9].

A més, s'ha demostrat que algunes de les neurones dopaminèrgiques d'aquest diencèfal s'estenen i projecten axons llargs cap a l'estriat, i aquestes neurones podrien ser equivalents a les neurones dopaminèrgiques humanes del substantianigra [10].

Es creu que les projeccions dopaminèrgiques al cervell anterior del peix zebra són homòlegs al sistema de recompensa dels mamífers [11]. Atès que la composició global de les neurones dopaminèrgiques es conserva entre els teleóstios, la distribució de les neurones dopaminèrgiques en el killifish turquesa és similar al peix zebra i medaka.

Si us plau, consulteu l'últim informe sobre l'anàlisi de neurones catecolaminèrgiques al sistema nerviós central de killifish turquesa [12].

For more information:1950477648nn@gmail.com