Полосатый данио может служить моделью для изучения стрессовых механизмов и поиска антистрессовых лекарств.
Danio rerio. (Фото: Tohru Murakami / Flickr.com)
Открыть в полном размере
Хронический стресс повышает вероятность целого ряда заболеваний. Но не всегда мы в точности знаем, какой механизм связывает стресс с той или иной болезнью. Понятно, что психологический стресс первым чувствует мозг, и его стрессированные нейроны посылают какие-то сигналы в другие органы. Скорее всего, тут большую роль играют какие-то нейромедиаторы и гормоны, меняется активность внутриклеточных сигнальных путей, меняется активность генов. Но чтобы все эти детали выяснить, нужен модельный организм, который, с одной стороны, чувствовал бы стресс, как мы, а с другой стороны, позволял бы изучать механизм стресса на клеточном и молекулярном уровне.
С одной стороны, такими модельными организмами служат грызуны, но и с ними не все подробности стресса можно выяснить. Сотрудники Московского физико-технического института (МФТИ) вместе с коллегами из Санкт-Петербургского государственного университета, Национального Медицинского Исследовательского Центра им. В. А. Алмазова Вюрцбургского университета и других научных центров предлагают использовать здесь рыб Danio rerio, или полосатый данио.
Danio rerio – одна из «рабочих лошадок» современной биологии, его используют в молекулярной биологии, эмбриологии, нейробиологии и других научных областях. Эмбрионы полосатого данио 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, работа многих систем органов (например, сердечно-сосудистая система) и клеточных сигнальных путей во многих важных аспектах похожа на то, как они работают у человека. Наконец, взрослые рыбы и мальки ведут себя достаточно сложным образом – значит, и результаты исследований нервной системы D. rerio можно в определённой степени распространить на человека.
В статье в Scientific Reports описано, как рыб вводили в состояние хронического стресса: в течение нескольких недель их неожиданным образом тревожили и наблюдали, как они себя ведут. По словам авторов работы, рыбы в итоге впали в стрессовое состояние – это удалось подтвердить всеми известными методами доказательной и молекулярной биологии. Далее в течение одиннадцати дней рыбам вводили антидепрессант флуоксетин, который смягчил стрессовое состояние, что можно было увидеть по поведению, а также по результатам биохимических анализов и по изменениям в активности генов.
Разумеется, человеческий мозг и человеческий организм в целом отличаются от рыбьего. Но при всех отличиях есть и что-то общее, и это общее, как показали эксперименты, можно найти в том, как рыбы и мы переживаем хронически стресс. Дальнейшие исследования на рыбах помогут точнее понять механизм стресса и найти новые, более эффективные антистрессовые лекарства.
Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда и Российского фонда фундаментальных исследований.