Pwason zèb, Medaka ak turkwaz Killifish Pou Konprann Troubles Neurodegenerative / Neurodevlopman Imèn Pati 4

Pou zebrafish, ZFIN (Zebrafish Information Network, https://zfin.org/; jwenn aksè nan 30 Novanm 2021) gen yon baz done sou jèn zebrafish, kreye liy transjenik ak mutantlines.

Avèk devlopman kontinyèl syans ak teknoloji, teknoloji jenetikman modifye vin youn nan zouti enpòtan nan pwodiksyon agrikòl modèn. Lè yo chanje materyèl jenetik plant oswa bèt, yo ka kreye plis varyete siperyè akeri pou moun, kidonk rezoud pwoblèm tankou mank manje ak malnitrisyon. Sepandan, nan sosyete a, konfli sou teknoloji sa a toujou egziste. Gen kèk moun ki gen dout ke varyete jenetikman modifye pral gen efè negatif sou sante moun, men pa gen okenn prèv syantifik ki sipòte opinyon sa a.

Nan dènye ane yo, chèchè yo te dekouvri yon lyen ant tansyon jenetikman modifye ak memwa. Nan kèk ka, modifikasyon jenetik ka amelyore memwa yon bèt. Pou egzanp, syantis yo te itilize teknoloji transjenik yo ajiste jèn espesifik nan selil yo nan sèten òganis pou ke òganis sa yo fè pi byen lè yo fè travay memwa.

Anplis de sa, chèchè yo ap eseye tou modifye jèn nan sèvo a pou amelyore entèlijans imen ak kapasite aprantisaj. Gen kèk jèn yo panse ki afekte entèlijans yon moun ak kapasite aprantisaj, kidonk pa koreksyon jèn sa yo, yon moun ka kreye yon sistèm nan sèvo optimize ki ankouraje amelyore memwa ak kapasite aprantisaj.

Natirèlman, byenke teknoloji jenetikman modifye gen potansyèl pou amelyore memwa ak entèlijans òganis yo, rechèch toujou nan etap preliminè li yo epi yo bezwen plis done eksperimantal ak verifikasyon syantifik. An menm tan, nou dwe reyalize tou ke entèlijans imen ak memwa yo tou afekte pa anpil faktè, tankou anviwònman, edikasyon, ak jenetik. Se poutèt sa, teknoloji jenetikman modifye se pa sèl fason pou rezoud pwoblèm edikasyon ak mantal.

Nan ti bout tan, devlopman ak aplikasyon nan teknoloji jenetikman modifye gen gwo siyifikasyon pou amelyore kalite òganis yo ak ogmante efikasite pwodiksyon an. Nou pa ta dwe jete jete teknoloji sa a men ta dwe gade avantaj ak dezavantaj teknoloji sa a rasyonèl ak objektivman ki baze sou prèv syantifik, epi sèvi ak li pou ankouraje devlopman agrikilti, medikaman, ak pwoteksyon anviwònman an. Li ka wè ke nou bezwen amelyore memwa, ak Cistanche deserticola ka siyifikativman amelyore memwa, paske Cistanche deserticola gen efè antioksidan, anti-enflamatwa, ak anti-aje, ki ka ede diminye oksidasyon ak reyaksyon enflamatwa nan sèvo a, kidonk pwoteje sante nan sistèm nève a. Anplis de sa, Cistanche deserticola kapab tou ankouraje kwasans ak reparasyon nan selil nève, kidonk amelyore koneksyon ak fonksyon rezo neral yo. Efè sa yo ka ede amelyore memwa, aprantisaj, ak vitès panse, epi yo ka anpeche tou devlopman nan malfonksyònman mantal ak maladi neurodegenerative.

Klike sou Konnen pou amelyore memwa a kout tèm

Anpil liy, ki gen ladan pwodwi mutajenèz ENU oswa liy repòtè transjenik, ki disponib pou achte epi yo jere pa ZIRC (Zebrafish International Resource Center) oswa EZRC (European Zebrafish Resource Center).

Pou medaka, tanpri vizite NBRP medakawebsite (https://shigen.nig.ac.jp/medaka/top/top.jsp; jwenn aksè nan 30 Novanm 2021) pou chèche plizyè liy mutan ak transjenik.

Anplis de sa, NFIN (The Nothobranchius furzeriInformation Network, https://www.nothbranchius.info/; jwenn aksè nan 30 Novanm 2021) bay enfòmasyon sou pwosedi laboratwa ak yon baz done jèn killifish turkwaz.

4. Fasilite Jesyon Laboratwa ak Eksperyans ak Zebrafish, Medaka ak Turquoise Killifish

Neurodegeneration se yon fenomèn ki karakterize pa pwogresif pèt newòn yo ak maladi alzayme a, maladi Parkinson la, ak esklewoz lateral amyotwofik se pi gwo maladi neurodegenerative nan mitan moun.

Yo se maladi pwogresif ki gen yon kou klinik kwonik relativman dousman, ak sèvo yo montre depozisyon anòmal pwoteyin. Chak maladi neurodegenerative gen yon pèt newòn relativman selektif; pou egzanp, newòn dopaminèjik ak sistèm nève otonòm yo vilnerab nan maladi Parkinson la, epi sistèm newòn motè a oaza pèdi nan esklewoz lateral amyotwofik [67].

Dènyèman, te gen anpil rechèch sou maladi neurodegenerative itilize karakteristik yo avantaje nan ti pwason. Pou jenere ak analize modèl maladi, yo ka itilize tretman dwòg ak pwodui chimik nerotoksik, mikwo-enjeksyon dirèk nan pwoteyin nòmal, knockoutof jèn ki gen rapò ak maladi, ak knock-in nan jèn mitasyon.

Pou etid maladi alzayme a, yo te rapòte tau transgenic zebrafish [68,69] ak zebrafish ak mikwo-enjeksyon dirèk nan [70,71].

Pou etid esklewoz lateral amyotwofik, yo te itilize modèl ki gen rapò ak TDP-43-, SOD1-oswa C9orf72-zebrafish pou analize patojenèz la ak ekran pou nouvo dwòg [30,72-76]. Isit la, nou diskite sou maladi Parkinson la; pou plis enfòmasyon sou lòt maladi neurodegenerative, gade lòt revizyon [77,78].

4.1. Pwason zèb ak Modèl Medaka nan Maladi Parkinson la
Maladi Parkinson an komen nan granmoun aje yo epi li karakterize pa defisyans motè pwogresif, pèt newòn dopaminèjik nan sibstans nwa a, ak kò enklizyon alfa-synuclein-pozitif yo rele kò Lewy.

Nou menm ak lòt moun te itilize yon varyete ti pwason pou etidye patojèn maladi Parkinson la. Toksin tankou 1-metil-4-fenil-1, 2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP), 6-idoksidopamin (6-OHDA), ak rotenone yo konnen yo dwe toksik nan newòn dopaminergic nan modèl bèt divès kalite.

MPTP se yon nerotoksin ki pwovoke sentòm maladi Parkinson nan divès bèt, tankou moun. Li metabolize nan 1-methyl-4- phenylpyridinium (MPP+) nan selil glial yo epi imedyatman enkòpore pa newòn dopaminèjik atravè transpòtè dopamine epi anpeche aktivite chèn respiratwa mitokondriyo a. Akòz chemen metabolik sa a, newòn dopaminèjik yo oaza domaje [79,80].

MPTP tou pwovoke sentòm maladi Parkinson nan medaka. Kenbe lav medaka nan dlo ki gen MPTP rapidman pwovoke yon rediksyon nan mouvman naje espontane ak yon pèt nan newòn dopaminergic nan diencephalon la [81].

Ekspozisyon MPTP te fèt tou lè l sèvi avèk lav pwason zèb ak granmoun. Etid sa yo te demontre efè MPTP sou lokomosyon ak newòn dopaminergic [82-87].

6-Transpòtè dopamine kapab pran OHDA, sa ki lakòz estrès oksidatif ak domaj selektif nan newòn dopaminèrgik yo. 6-OHDA, lè yo administre dirèkteman nan likid serebrospinal la, tou lakòz pèt newòn dopamine ak yon diminisyon nan mouvman naje espontane nan medaka [88].

Enjeksyon 6-OHDA nan diencephalon ventral nan zebrafish adilt lè w kenbe lav zebrafish nan dlo 6-OHDA ki gen ladan l, ka lakòz yon rediksyon newòn endopaminèrjik ak pwoblèm mouvman naje [89–92].

Kenbe zebrafishlarvae nan dlo ki gen rotenone tou lakòz yon rediksyon nan dopamine ak mouvman naje ki gen pwoblèm [93,94]. Lòt pwodui chimik, ki gen ladan inibitè proteazòm [88], klori amonyòm, oswa tunicamisin [95], ka pwovoke fenotip maladi Parkinson nan ti pwason yo. Modèl sa yo ki pwovoke toksin yo ka itil pou rechèch maladi Parkinson ak tès depistaj dwòg.

Apre sa, nou pral prezante modèl jenetik maladi Parkinson lè l sèvi avèk pwason zèb ak medaka. Li se etonan difisil pou simulation maladi Parkinson imen pa manipilasyon jenetik nan sourit, ki se youn nan bèt ki pi reprezantan.

Pou egzanp, menm nan sourit trip knockout ki gen Parkin, PINK1, ak DJ-1, pwodwi jèn ki responsab maladi Parkinson familyal otozomal resesif, pa gen okenn pèt newòn dopaminèjik [96].

Menm jan ak sourit, Parkin oswa Pink1 sèl medaka knockout pa montre pèt selil dopaminergic [97,98]. Nou analize Parkin ak Pink1 doub knockout medaka epi nou jwenn ke yon pèt nan newòn dopaminergic te fèt, ki pa te obsève nan yon sèl knockoutfish [98]. Nan ka zebrafish, yon sèl rediksyon nan Pink1 se ase pou pwovoke pèt newòn dopaminergic [99-101].

DJ-1 knockout zebrafish ak modèl medaka yo te kreye tou, ki bezwen plis evalyasyon patolojik men ki pwomèt pou pwodiksyon nouvo modèl pwason maladi Parkinson la [102–105].

ATP13A2 se yon lòt pwodwi jèn ki responsab pou parkinsonism otozomal resesif bonè ki karakterize pa repons levodopa, gazepalsy supranukleyè, siy piramidal, ak demans [106].

Nou te kreye Atp13a2 mutan medaka, ki montre yon mitasyon ki sanble ak sa yo te wè nan pasyan imen, ak pwason sa a montre pèt newòn dopaminèjik ak yon diminisyon nan aktivite cathepsin D ak fòmasyon enklizyon ki tankou anprent [107].

Atp13a2 knockout zebrafish montre tou fenotip ki sanble [108].GBA, ki se tou jèn ki lakòz maladi Gaucher, se youn nan jèn ki gen gwo risk pou maladi Parkinson idyopatik, ak Gba knockout medaka ak zebrafish montre non sèlman dopaminergic neurodegeneration men tou alfa-synucleinergic. akimilasyon [109-111].

Mitasyon LRRK2 se yon kòz relativman komen nan maladi Parkinson familyal otosomal dominan epi yo gen rapò tou ak maladi Parkinson idyopatik [112,113]. Gen difikilte pou konprann maladi otozomal dominan sa yo paske li ta ka pa klè si yon pèt nan fonksyon nòmal jèn nan se yon gwo kòz nan fenotip la oswa si yon benefis nan fonksyon toksik ka eksplike maladi a.

Te gen plizyè modèl pwason zèb nan Lrrk2, men nou pral tann plis evalyasyon ak rezilta ki konsistan [114-117].

Nan fason sa a, yo ka pwodwi divès modèl maladi Parkinson nan trete zebrafish oswa medaka ak pwodui chimik oswa lè w fè modifikasyon jenetik jenomik zebrafishor medaka.

Modèl sa yo trè itil pou analize fonksyon molekil ki gen rapò ak maladi Parkinson an in vivo epi pou konprann fizyopatoloji maladi Parkinson imen an.

Anplis de sa, li te deja lajman itilize nan jaden an nan dekouvèt dwòg. Depistaj gwo debi lè l sèvi avèk karakteristik pwason zèb te ranmase anpil konpoze ki gen potansyèl pou amelyore patoloji maladi Parkinson la.

Tanpri gade nan revizyon ki sot pase a sou dekouvèt dwòg pou gwo maladi neurodegenerative ki gen ladan maladi Parkinson la [77]. Natirèlman, yon limit nan sèvi ak ti pwason kòm bèt modèl se ke ka gen yon diferans ant pwason ak moun.

Menm jan ak pifò maladi imen, aparisyon maladi a konplike pa plizyè faktè, tankou aje, faktè anviwònman, ak efè jenetik miltifaktoryèl.

Se poutèt sa, nou ta dwe ak anpil atansyon egzamine modèl divès kalite ki gen ladan liy selil, ti pwason, oswa mamifè epi li enpòtan tou pou mennen ankèt sou echantiyon imen. Lè nou ale ak soti ant modèl tankou pwason ak echantiyon imen, nou ka konprann patoloji imen plis seryezman.

4.2. Fenotip maladi Parkinson idiopatik yo wè nan Killifish turkwaz

Apre sa, nou te konsantre sou turkwaz killifish pou konprann maladi Parkinson idiopatik, ki pa éréditèr e ki reprezante 90-95% nan tout ka maladi Parkinson la. Turquoisekillfish se yon ti espès pwason ki abite nan etan, marekaj, ak flak dlo nan Mozanbik ak lòt peyi [7].

Abita li a gen yon sezon sèk long ak yon sezon lapli kout, ak pandan sezon sèk la, dlo kote killifish turkwaz la ap viv sèk ak pwason adilt pa ka siviv.

Sepandan, li te kapab siviv kòm yon espès nan adopte istwa lavi kote li anjandre ze ki reziste sechrès nan tè a, ki kale pandan pwochen oswa pwochen sezon lapli.

Nan yon sik lavi konsa, presyon seleksyon pozitif pou anti-aje pa travay [118]. Gen plis chans, turkwaz killifish gen yon lavi kout epi montre fenotip aging nan yon peryòd trè kout.

Espesyalman, lavi turkwaz kilifish se apeprè kat a sis mwa, epi alantou laj twa mwa, yo prezante divès siy aje, tankou atrofi ògàn, koub kolòn vètebral, ak ogmantasyon nivo beta-galactosidase ki asosye ak senesans [119-121].

Malgre ke maladi Parkinson la asosye fòtman ak aje nan imen, pifò bèt eksperimantal yo ka pa prezante ase fenotip maladi pandan aje. Nou te jwenn ke turkwaz killifish montre koripsyon nan newòn dopaminergic ak noradrenergic ak pwogresyon nan patoloji alfa-synuclein ak aje [122]. Fenotip patolojik sa yo sanble ak sa yo obsève nan maladi Parkinson imen an.

Rediksyon jenetik nan alfa-synuclein pa sistèm CRISPR-Cas9 amelyore neurodegeneration, sijere ke alfa-synuclein se pa yon moun nan patojèn nan maladi Parkinson la men se yon pwoteyin kozatif nan neurodegeneration.

Killifish turkwaz la gen potansyèl pou revele mekanis maladi Parkinson la, espesyalman majorite ka maladi Parkinson idiopatik. Sa a pwason inik pral itil tou pou lòt maladi ki gen rapò ak laj nan sèvo a ak lòt ògàn yo.

For more information:1950477648nn@gmail.com