​Группа ученых под руководством Алана Калуева, ведущего научного сотрудника МФТИ, изучала хронический стресс у зебраданио — рыбок данио-рерио (zebrafish), и определила, что для этого типа заболеваний мозга зебрафиш — ценный модельный организм, наравне с грызунами. Полученные в исследовании данные возможно применять в медицине при разработке тактики лечения пациентов с хроническим стрессом. 
 
Работа опубликована в журнале Scientific Reports. Зебраданио известна в английской литературе как зебрафиш, вид пресноводных лучеперых рыб, которые получили свое название из-за полосатой окраски. Благодаря определенным свойствам организма зебраданио стала эффективной трансляционной моделью в генетике, молекулярной биологии, эмбриологии, фармакологии и не так давно — в нейробиологии. Впервые зебраданио как лабораторным объектом заинтересовался в 1960-х годах американский биолог Джордж Стрейзингер. 
 
Эти рыбы имеют ряд преимуществ перед другими позвоночными. Эмбрионы развиваются быстро и проходят стадии от яйца до личинки всего за три дня, они крупные, выносливые, крепкие, прозрачные и развиваются вне организма матери, что сильно облегчает манипуляции с ними и наблюдения за развитием. Кроме того, принцип работы многих систем органов, в частности, сердечно-сосудистой системы, сходство сигнальных путей, а также идентичность геномов в 87 процентов, позволяют экстраполировать результаты исследований на рыбах на человеческий организм. А значит, могут быть получены достоверные результаты при исследовании определенных препаратов, например, на их токсичность. 
 
Сегодня зебраданио активно применяются в нейробиологии, поскольку как у мальков, так и у взрослых рыб достаточно сложное поведение. В исследовании, проведенном научной группой под руководством Алана Калуева в сотрудничестве с СПбГУ и НМИЦ имени В. А. Алмазова, использовали рыб зебраданио для моделирования длительного хронического стресса и определения молекулярных изменений, происходящих в организме на его фоне. Эта работа продемонстрировала, что зебраданио может быть адекватной трансляционной моделью для изучения сложных нейробиологических состояний, а полученные в исследовании данные возможно применять в медицине при разработке тактики лечения пациентов с хроническим стрессом. 
 
Сегодня все больше научных работ говорит о том, что психические заболевания относятся к факторам риска появления более сильных и порой неизлечимых болезней. Поэтому ученым интересно понять природу их развития. В новой работе нейробиологи изучили модель пятинедельного хронического непредсказуемого стресса. Группу рыб неожиданным образом тревожили и наблюдали сложные поведенческие реакции. В итоге у объекта исследования были диагностированы стрессовое состояние и дефицит метаболизма серотонина. 

 
«Нельзя просто взять и принять как непреложную истину, что если на рыбках препарат дал положительный результат, то и организм человека будет реагировать так же. Необходимо произвести большое количество опытов и использовать ряд тест-систем, которые смогут доказать, что зебраданио являются трансляционным организмом, позволяющим в данной ситуации проецировать полученные исследования на человеческий организм, — рассказывает руководитель исследования Аллан Калуев, ведущий научный сотрудник лаборатории клеточной и молекулярной биологии и нейробиологии МФТИ и профессор СПбГУ. — В данной работе показано, что зебраданию возможно ввести в состояние длительного хронического непредсказуемого стресса, который подтверждается всеми известными методами доказательной и молекулярной биологии, а значит, рыбы этого вида ему подвержены, а их поведение схоже с симптомами у высших видов».  ​
 
Далее ученые в течение 11 дней вводили в организм рыб антидепрессант флуоксетин и отслеживали нейрохимические и поведенческие изменения. Применяемое лекарство уменьшило выраженность симптомов болезни, а результат также был подтвержден с помощью транскриптомного, поведенческого и биохимического анализов. 
 
В работе принимали участие исследователи из МФТИ, СПбГУ, ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр имени В. А. Алмазова» Министерства здравоохранения РФ, Токийского университета, Российского научного центра радиологии и хирургических технологий имени академика Гранова, Юго-западного университета (Китай), Института цитологии РАН, Института трансляционной биомедицины СПбГУ, университета Passo Fundo (Бразилия), Научно-исследовательского института физиологии и фундаментальной медицины, Новосибирского государственного университета, Маастри́хтского университета (Нидерланды), Первого Московского государственного медицинского университета имени И. М. Сеченова, Вюрцбургского университета (Германия) и Уральского федерального университета. Работа поддержана грантом Российского научного фонда и грантом Российского фонда фундаментальных исследований. 
 
На фото: Рыбки зебраданио в лаборатории / ©Наталья Арефьева / Пресс-служба МФТИ

Похожие новости

  • 09/09/2020

    «Академический час для школьников» 9 сентября 2020 года, лекция «Вирусы, вызывающие острые респираторные инфекции, и вирус SARS-CoV-2»

    9 сентября 2020 года в 15:00 в малом зале в Доме ученых СО РАН состоится лекция члена-корреспондента РАН Сергея Викторовича Нетесова «Вирусы, вызывающие острые респираторные инфекции, и вирус SARS-CoV-2».
    979
  • 03/03/2021

    Учёный НГУ создал нейросеть для газоанализатора, помогающего выявлять коронавирус

    Один из способов оперативной диагностики состояния организма разработан учеными Института автоматики и электрометрии СО РАН совместно с компанией ScientificCoin. С помощью созданного ими газоанализатора Healthmonitor можно с точностью до 85 % определить наличие в организме коронавирусной инфекции.
    418
  • 23/12/2020

    В России будут производить самоочищающиеся ткани для медицинских масок

    ​​Разработанную сибирскими учеными технологию производства самоочищающихся тканей для защитных костюмов, медицинской одежды и масок внедрят в производство уже в 2021 году, сообщает Институт катализа им.
    1262
  • 29/03/2021

    В НГУ завершился финал олимпиады НТИ по профилю «Наносистемы и наноинженерия» для школьников

    Олимпиада кружкового движения НТИ — это командные инженерные соревнования для школьников и студентов, увлеченных современными технологиями, инженерией и естественными науками.  Цель Олимпиады КД НТИ — выявить молодых людей, готовых предложить новые ответы на актуальные технологические вызовы.
    276
  • 15/04/2021

    Новый алгоритм учёных поможет быстрее диагностировать опухоли щитовидной железы

     Исследователи из 10 ведущих научных центров России, среди которых ТГУ, МГУ, НГУ, НИЦ «Курчатовский институт», ИЛФ РАН, ИПЛИТ РАН и другие, в рамках комплексного проекта РФФИ разработали новый подход к диагностике опухолей щитовидной железы, основанный на анализе крови.
    333
  • 10/03/2017

    Российские ученые разработали новое вещество против вируса гриппа на основе природных соединений

    ​Ученые из Новосибирского института органической химии имени Н.Н. Ворожцова Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирского государственного университета и Научно-исследовательского института гриппа в Санкт-Петербурге разработали новый продукт широкого спектра противовирусной активности, в основе которого лежат природные соединения: терпены и терпеноиды.
    4914
  • 09/04/2019

    Сибирские ученые оптимизируют работу электронных дисплеев органическими полупроводниками

    ​Ученые Новосибирского государственного университета (НГУ) займутся исследованием свойств органических полупроводников (материалов, используемых в электронике), чтобы повысить эффективность используемых сейчас электронных дисплеев, сообщил ТАСС руководитель лаборатории органической оптоэлектроники НГУ Евгений Мостович.
    2083
  • 05/12/2018

    Молодые ученые АлтГУ разработали уникальный продуцент рекомбинантного фермента фитазы

    ​Рекомбинантную фитазу в настоящее время активно используют в животноводстве в качестве добавки к кормам животных для лучшего усвоения фосфора. Фосфор – это один из микроэлементов, влияющих на рост организма животных, построение их костной ткани, укрепление иммунитета.
    1511
  • 13/03/2017

    Центр энергоэффективного катализа НГУ как воплощение идеи интеграции НГУ и ИК СО РАН

    Научно-образовательный центр энергоэффективного катализа (НОЦ ЭК), созданный Институтом катализа им. Г.К. Борескова СО РАН и Новосибирским государственным университетом при финансовой поддержке Фонда «Сколково», за три года функционирования показал выдающиеся результаты.
    2168
  • 08/12/2016

    Новосибирские химики производят уникальные композитные материалы для сжигания топлива

    ​Специалисты Новосибирского государственного университета и институтов СО РАН создают керамометаллические композитные матрицы на основе порошка алюминия, его оксида и сплавов. Эти уже успешно испытанные материалы обладают уникальными характеристиками, в частности, высокой теплопроводностью, и используются для структурированных катализаторов процессов сжигания и трансформации топлив.
    3626