Pescando pistas sobre la salud humana
mayo de 2023
Artículo destacado
Pescando pistas sobre la salud humana
Pequeños peces cebra brindan grandes conocimientos
La diferencia entre un pececito y un humano puede parecer enorme. Pero en cierto modo, los peces y las personas son sorprendentemente parecidos. Es por eso que científicos de todo el mundo han estado estudiando un pez rayado llamado pez cebra. Estos pequeños peces, de una o dos pulgadas de largo cuando están completamente desarrollados, tienen mucho que enseñarnos sobre la salud humana.
Al igual que nosotros, los peces tienen columna vertebral, cerebro, corazón, intestino, oídos, ojos y otros órganos. Los peces y las personas usan procesos parecidos para comer, moverse, combatir los gérmenes y más. Y los peces y las personas cambian de manera muy similar de un óvulo fertilizado a un embrión en desarrollo.
En los últimos decenios, los estudios de investigación sobre los peces cebra han permitido obtener importantes conocimientos sobre el cáncer, las enfermedades cardíacas y los derrames cerebrales. También han arrojado luz sobre afecciones como la ansiedad y el autismo. Los peces zebra incluso han ayudado a los científicos a encontrar y probar nuevos medicamentos potenciales.
“El pez cebra es un buen modelo para los humanos en muchos sentidos”, dice el Dr. Brant Weinstein, experto en biología de los peces cebra de los NIH. “Tenemos muchos de los genes que los peces cebra también tienen. Muchos de nuestros órganos y tejidos son los mismos. Y nos desarrollamos de la misma manera, con los mismos genes y procesos”.
De hecho, los peces cebra y las personas comparten más del 70% de sus genes. Por lo tanto, son ideales para estudiar cómo varios genes pueden afectar la salud de los peces y las personas.
El pez cebra tiene otras características que son útiles para los investigadores. Crecen rápidamente, pasan de ser una sola célula a un pez larval (bebé) que nada libremente en unos pocos días. Y son transparentes durante estas primeras etapas de la vida. “Literalmente se puede ver a través de ellos y observar cómo se desarrollan todos sus órganos”, dice Weinstein.
Los investigadores pueden agregar genes que hacen que varios tejidos brillen en un arcoíris de colores a medida que el pez se desarrolla. “Los colores facilitan el seguimiento de cómo crecen y cambian diversos tejidos dentro de los animales vivos”, explica Weinstein.
Los científicos pueden incluso agregar genes que hacen que las células cerebrales vivas brillen cuando están activas, lo que brinda nuevos conocimientos sobre cómo funciona el cerebro.
A diferencia de los humanos, el pez cebra puede regenerar extremidades dañadas y otras partes del cuerpo. Los científicos se esfuerzan por comprender mejor esta capacidad. Lo que aprendan podría ayudar a mejorar los tratamientos humanos para lesiones, quemaduras e incluso pérdida de visión o audición.
“Si se descubre un proceso o tratamiento que funciona en el pez cebra, es una buena base para avanzar y ver si sucede lo mismo en otros animales o incluso en personas”, dice Weinstein. “El pez puede brindar evidencia temprana de que va por buen camino, que un enfoque terapéutico específico podría ser útil”.
Weinstein y su equipo estudian la biología básica de los vasos sanguíneos. Los vasos sanguíneos pueden desempeñar un papel en las enfermedades cardíacas y el cáncer, porque los tumores no pueden crecer sin un suministro de sangre. Los investigadores encontraron una forma de bloquear las principales proteínas que impulsan el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos en el pez cebra. Luego demostraron que bloquear esas proteínas en ratones podría reducir el crecimiento tumoral. Estos hallazgos sugieren nuevas ideas para mejorar el tratamiento para el cáncer.
Es importante descubrir esos procesos básicos que son esenciales para la vida, incluso si no conducen de inmediato a un nuevo tratamiento o cura. “No siempre sabemos adónde podrían conducir los nuevos hallazgos en el pez cebra”, dice Weinstein. “Pero sientan las bases para futuros descubrimientos que pueden mejorar la salud humana”.
Elecciones sabias
¿Por qué estudiar al pez cebra?
- Transparencia. Los científicos pueden observar cómo crecen y cambian los órganos internos de los peces.
- Regeneración. Comprender cómo los peces reparan las partes del cuerpo puede ayudar a mejorar los tratamientos para humanos.
- Genes parecidos. El pez cebra puede ayudar a los investigadores a descubrir qué genes causan enfermedades humanas.
- ¡Pueden brillar! Los científicos pueden agregar genes al pez cebra para hacer que ciertas células o tejidos brillen con diferentes colores. Esto puede revelar nuevos detalles sobre cómo se desarrollan los tejidos y los órganos.
Referencias
- A regulatory network of Sox and Six transcription factors initiate a cell fate transformation during hearing regeneration in adult zebrafish. Jimenez E, Slevin CC, Song W, Chen Z, Frederickson SC, Gildea D, Wu W, Elkahloun AG, Ovcharenko I,Burgess SM. Cell Genom. 2022 Sep 14;2(9):100170. doi: 10.1016/j.xgen.2022.100170. Epub 2022 Aug 22. PMID:36212030.
- Anti-angiogenic effects of VEGF stimulation on endothelium deficient in phosphoinositide recycling. Stratman AN, Farrelly OM, Mikelis CM, Miller MF, Wang Z, Pham VN, Davis AE, Burns MC, Pezoa SA,Castranova D, Yano JJ, Kilts TM, Davis GE, Gutkind JS, Weinstein BM. Nat Commun. 2020 Mar 5;11(1):1204. doi: 10.1038/s41467-020-14956-z. PMID:32139674.
- Optic nerve regeneration in larval zebrafish exhibits spontaneous capacity for retinotopic but not tectum specific axon targeting. Harvey BM, Baxter M,Granato M.PLoS One. 2019 Jun 20;14(6):e0218667. doi: 10.1371/journal.pone.0218667. eCollection 2019. PMID:31220164.
- Whole-brain activity mapping onto a zebrafish brain atlas. Randlett O, Wee CL, Naumann EA, Nnaemeka O, Schoppik D, Fitzgerald JE, Portugues R, Lacoste AM, Riegler C, Engert F, Schier AF. Nat Methods. 2015 Nov;12(11):1039-46. doi: 10.1038/nmeth.3581. PMID:26778924.
- Early-onset stroke and vasculopathy associated with mutations in ADA2. Zhou Q, Yang D, Ombrello AK, Zavialov AV, Toro C, Zavialov AV, Stone DL, Chae JJ, Rosenzweig SD, Bishop K, Barron KS, Kuehn HS, Hoffmann P, Negro A, Tsai WL, Cowen EW, Pei W, Milner JD, Silvin C, Heller T, Chin DT, Patronas NJ, Barber JS, Lee CC, Wood GM, Ling A, Kelly SJ, Kleiner DE, Mullikin JC, Ganson NJ, Kong HH, Hambleton S, Candotti F, Quezado MM, Calvo KR, Alao H, Barham BK, Jones A, Meschia JF, Worrall BB, Kasner SE, Rich SS, Goldbach-Mansky R, Abinun M, Chalom E, Gotte AC, Punaro M, Pascual V, Verbsky JW, Torgerson TR, Singer NG, Gershon TR, Ozen S, Karadag O, Fleisher TA, Remmers EF, Burgess SM, Moir SL, Gadina M, Sood R, Hershfield MS, Boehm M,Kastner DL, Aksentijevich I. N Engl J Med. 2014 Mar 6;370(10):911-20. doi: 10.1056/NEJMoa1307361. Epub 2014 Feb 19.PMID:24552284.