Plataforma escalable y versátil para el interrogatorio funcional de hormonas peptídicas en peces
El Dr. Itamar Harel, junto con el estudiante de doctorado Eitan Moses y el investigador postdoctoral Dr. Roman Franek, todos de la Universidad Hebrea de Jerusalén, han introducido una innovadora plataforma para controlar las hormonas peptídicas en los peces, proporcionando una forma rápida y eficaz de estudiar ampliamente la biología de los peces.
Sus usos potenciales van más allá de la investigación, incluida la capacidad de transformar las técnicas de piscicultura, la administración de hormonas en la clínica y explorar formas de prolongar la vida útil de los vertebrados.
Las hormonas peptídicas de la glándula pituitaria desempeñan un papel vital en la regulación de acontecimientos clave en la vida de los vertebrados, como el crecimiento, la reproducción, el metabolismo y el envejecimiento.
Controlar con precisión los niveles hormonales durante varios períodos de tiempo es crucial para gestionar adecuadamente estos rasgos. Sin embargo, realizar experimentos para regular las hormonas dentro de los organismos vivos ha sido históricamente una desafiante tarea.
En un avance significativo, el equipo introdujo un novedoso enfoque utilizando el pequeño killis turquesa (Nothobranchius furzeri) como organismo modelo. Su investigación revela una plataforma versátil capaz de realizar dos tipos de manipulaciones: estudios de pérdida de función y de ganancia de función, dirigidos específicamente a hormonas peptídicas en peces.
Al manipular tres hormonas pituitarias primarias: la hormona del crecimiento (GH), la hormona folículo estimulante (FSH) y la hormona estimulante de la tiroides (TSH), los investigadores observaron que los peces con deficiencia hormonal mostraban cambios significativos en el crecimiento somático y la reproducción. Estos resultados indican que, a pesar del crecimiento y madurez excepcionalmente rápidos del killis, depende de redes genéticas compartidas entre especies de vertebrados.
Imagen: Perturbación del eje hipotalámico-pituitario-somático de los killis.
En la siguiente fase de su investigación, los científicos idearon un sistema para controlar con precisión la expresión hormonal. Este sistema adjunta un marcador fluorescente especializado a las hormonas y luego introduce estas hormonas marcadas en el cuerpo del pez mediante una técnica llamada electroporación intramuscular.
Sorprendentemente, un único tratamiento de electroporación permitió a los peces con deficiencia de hormonas mantener rasgos esenciales, incluidas las capacidades reproductivas, durante prolongados períodos. Los investigadores demostraron la adaptabilidad de su método combinando múltiples intervenciones hormonales, controlando con precisión sus niveles y regulando la activación hormonal según fuese necesario.
En resumen, este innovador método ofrece un medio rápido y eficaz para estudiar la biología de los peces a gran escala. Sus aplicaciones potenciales se extienden más allá de la investigación y abarcan posibilidades para revolucionar las prácticas de piscicultura, la administración clínica de hormonas y la investigación de métodos para extender la vida útil de los vertebrados.
El profesor Itamar Harel dijo: "Nuestra plataforma abre nuevos horizontes para comprender el papel de las hormonas peptídicas en la biología de los vertebrados y proporciona una poderosa herramienta para los investigadores en este campo. También es prometedor para aplicaciones en acuicultura y la exploración de intervenciones para mejorar la longevidad".
La investigación se publica en la revista eLife: A scalable and tunable platform for functional interrogation of peptide hormones in fish
