Zebřičky odhalují tajemství regenerace ledvin: Jejich schopnost připojit nové filtry inspiruje léčbu u lidí

Vědci z MDI Biological Laboratory učinili průlomový objev v oblasti regenerativní biologie, když odhalili, jak ryby zebřičky dokáží po poškození plně regenerovat své ledviny.

Vědci z MDI Biological Laboratory učinili průlomový objev v oblasti regenerativní biologie, když odhalili, jak ryby zebřičky dokáží po poškození plně regenerovat své ledviny. Konkrétně se zaměřili na klíčový „chybějící krok“: jak se nově vytvořené filtrační jednotky, zvané nefrony, efektivně připojují k existující síti mikroskopických trubic v ledvinách. Tento poznatek by mohl jednoho dne vést k novým strategiím léčby chronického onemocnění ledvin u lidí.

U dospělých lidí je poškození ledvin, způsobené například vysokým krevním tlakem nebo cukrovkou, často nevratné. Jakmile je nefron ztracen, není způsob, jak jej znovu vypěstovat, což vede k selhání ledvin a činí z chronického onemocnění ledvin devátou nejčastější příčinu úmrtí na světě. Na rozdíl od lidí, dospělé zebřičky dokáží po zranění ledvin vytvořit zcela nové nefrony, které se navíc funkčně propojí s cévním systémem.

Tým vědců pod vedením Dr. Iaina Drummonda a Dr. Caramai Kamei zjistil, že v místě, kde se nově tvořící nefron setkává se starší ledvinovou trubicí, dochází k vysoce koordinované buněčné choreografii. Malá skupina buněk dočasně mění své chování a vytváří prstovité výběžky, které pomáhají iniciovat spojení mezi starými a novými strukturami. Současně se v těsné blízkosti jiné buňky dělí a přispívají k růstu nové trubice, zatímco další se specializují na filtrační funkce.

Studie ukázala, že tento složitý proces je řízen protínajícími se signalizačními systémy, včetně dobře prozkoumané dráhy Wnt a její druhé větve, která závisí na buněčném povrchovém „přepínači“ fzd9b. Tyto molekulární signály buňkám sdělují, kdy mají růst, měnit tvar, přestat se dělit a soustředit se na integraci, a zároveň vedou k tomu, kde se spojení vytvoří. Výsledkem je funkční, otevřené spojení, které umožňuje odtok tekutin do ledvinového systému.

Význam tohoto objevu přesahuje regeneraci ledvin. V regenerativní medicíně je pěstování různých typů tkání v laboratoři stále méně překážkou. Větší výzvou zůstává integrace těchto tkání do živého systému tak, aby skutečně fungovaly. Dr. Drummond zdůrazňuje, že „v určitém okamžiku nechcete, aby tkáň jen tak seděla. Musí něco dělat. Potrubí musí někam vést.“ Vědci doufají, že pochopení mechanismu u zebřiček pomůže navést nové lidské ledvinové tkáně nebo jiné uměle vytvořené orgány k integraci a zahájení funkce v těle, což by mělo zásadní dopad na celé pole regenerativní biologie.