Уже известно, что у некоторых рыб большое сердце - по крайней мере, зимой.
Профессор U of G определил белок, который позволяет рыбам изменять размер своего сердца в зависимости от температуры воды.
Находка может дать ключ к лечению или предотвращению повреждения сердца у людей.
«Рыбы накапливают коллаген зимой и снимают его летом», - сказал Тодд Гиллис, чье исследование, проведенное с аспиранткой Элизабет Джонстон, недавно было опубликовано в «Журнале экспериментальной биологии».«Они делают это, чтобы продолжать плавать в широком диапазоне температур».
Понимание того, как рыбы могут добавлять и удалять коллаген, важно, потому что сердце рыбы и сердце человека имеют схожий состав, говорит Гиллис, профессор кафедры интегративной биологии.
Когда наше сердце повреждается в результате сердечного приступа или другого стрессового фактора, тело реагирует, создавая шрам, состоящий из коллагена, в поврежденной области. Этот шрам остается постоянным и ухудшает сердечную функцию, что в конечном итоге приводит к сердечной недостаточности.
«Если мы сможем выяснить, как рыбы могут естественным образом добавлять и удалять эту ткань, мы сможем разработать методы лечения для людей, которые позволят более контролируемому способу восстановления сердца после сердечного приступа», - сказал Гиллис.
Джонстон исследовал клетки в сердце радужной форели, которые отвечают за регулирование коллагена. Они подвергли клетки воздействию белка TGF-Beta1, который, как известно, является сигналом для регуляции соединительной ткани у людей.
«Гипотеза заключается в том, что падение температуры увеличивает вязкость крови, и это заставляет сердце работать с большей нагрузкой, что приводит к увеличению высвобождения белка TGF-Beta1», - сказал Гиллис.
Лабораторные тесты подтвердили, что воздействие белка TGF-Beta1 на клетки сердца рыб приводит к увеличению выработки коллагена.
Ранее работа в лаборатории Гиллиса показала, что радужная форель способна увеличивать размер своего сердца на целых 50 процентов по сравнению с нормальным размером при более низких температурах. Сердце будет оставаться больше и сильнее в воде с температурой около 4°C и вернется к нормальным размерам при температуре от 12 до 17°C.
Форель, лосось и ряд других рыб, которые остаются активными в воде в течение всего года, также обладают этой способностью, добавил Гиллис.
Гиллис и группа исследователей теперь сосредоточены на следующем этапе, который заключается в том, чтобы определить, как рыбы могут удалять коллаген из сердца в теплое время года.
"Эта работа нацелена на молекулярные пути, участвующие в регуляции путей деградации коллагена. Конечная цель - применить то, что мы узнали на примере сердца форели, к сердечному фиброзу у людей, чтобы мы могли помочь контролировать или уменьшить эту реакцию на травму."