Біологам з Единбурзького університету вдалося встановити, що нейромедіатор серотонін є ключовим фактором, що стимулює відновлення розірваних аксонів мотонейронів (нервових клітин, що відповідають за рухи) в спинному мозку у рибок даніо-реріо (). Роботу опубліковано в журналі.
Здатність рибок даніо-реріо, на відміну від ссавців (включаючи людину), відновлювати розірвані в спинному мозку аксони - довгі циліндричні відростки нервових клітин, вкриті особливою мієліновою оболонкою, за допомогою яких нервові імпульси проводяться від тіла клітини до інших нейронів, м'язів або залоз - була відома вченим вже давно. Тим не менш, фактори, що забезпечують цей процес, досі залишалися не з'ясованими.
Шотландські вчені провели серію дослідів, які показали, що під час ембріонального розвитку у даніо-реріо, що поширюється в спинному мозку серотонін викликає перетворення певних прогениторних клітин (стовбурових клітин, призначених для трансформації в строго певний тип клітин організму) в мотонейрони. При цьому кількість спеціальних проміжних інтернейронів у спинному мозку залишалася незмінною (іншими словами, серотонін не чинив на них впливу).
Додаткові випробування з рибками, у яких були «відключені» серотонінові рецептори 5-HT1A показали, що саме дані рецептори відіграють важливу роль у запуску процесів диференціювання прогениторних клітин. Проблема полягала в тому, що нейромедіатор серотонін надходить, як би спускаючись по аксонах, від клітин з головного мозку вниз у напрямку до хвостових відділів спинного мозку. Розрив аксона призводить до дегенерації його в хвостовій, нижчої частини, однак у даніо-реріо він знову проростає з вищележущих відділів.
Введення токсинів у верхні, розташовані вище розриву і виділяють нейромедіатор серотонін аксони, блокувало їх роботу - порушувало нормальний процес регенерації. У той же час, ін'єкції серотоніну в хвостові, розташовані нижче місця розриву відділи спинного мозку подвоювали число мотонейронів в цій області.
Дослідники сподіваються, що детальне розуміння процесу відновлення травмованого спинного мозку у рибок даніо-реріо дасть можливість намітити шляхи створення нових видів терапії для тих, хто переніс травми хребта або нейродегенеративні захворювання людей. Поразка мотонейронів не тільки призводить до паралічу, а й до втрати мови і навіть можливості дихати. Зараз дегенерація мотонейронів у людей є незворотним процесом.