Gekkoen kan hele sit hjerte uden arvæv

Hvorfor kan nogle dyr reparere beskadigede organer, mens menneskekroppen ofte må nøjes med at lappe skaden sammen med arvæv? Det er et af biologens helt store, grundvidenskabelige spørgsmål, som forskere har jagtet svar på i årevis.

Nu er forskningen kommet et nøk tættere på et svar, efter et forskerhold fra Aarhus Universitet har vist, at det skælklædte krybdyr, gekkoen, kan reparere beskadiget hjertevæv uden at danne ar.  

Resultatet kan få stor betydning for forskning i regeneration, altså forskning i, hvordan kroppen kan reparere og genskabe beskadiget væv. Det siger Tobias Wang, professor i zoofysiologi ved Aarhus Universitet.

”Zebrafisken har i årevis været et vigtigt forsøgsdyr i forskningen i hjerteregeneration, fordi den kan gendanne beskadiget hjertevæv. Men zebrafisken er langt fra mennesket, når det gælder hjerte og kredsløb. Derfor har vi ledt efter et dyr, der kan bygge bro mellem fiskens og menneskets fysiologi,” siger han som baggrund for studiet med gekkoer, der er lavet i samarbejde med forskere fra Charles University i Prag og publiceret i The Physiological Society.

Magi i gekkohjerte

Krybdyr som gekkoen har et hjerte med et kompakt muskellag og et højere blodtryk, som minder mere om mennesket. Det gør gekkoen til en model, der på nogle områder ligger tættere på menneskets hjerte og kredsløb, forklarer Tobias Wang.

I laboratoriestudiet åbnede forskerne ind til gekkoens hjerte og påførte det en kortvarig forfrysning med en metalplade dyppet i flydende kvælstof. Den iskolde plade udløste en kontrolleret celledød, der efterlignede den vævsskade, der opstår, når en blodprop lukker for blodforsyning til hjertet. Hos et pattedyr vil sådan en skade typisk efterlade stift arvæv, hvis man overlever blodproppen - og hjertet kommer aldrig helt tilbage til sin oprindelige tilstand.

Men i gekkoens hjerte skete der noget bemærkelsesværdigt: I stedet for at danne stift arvæv begyndte hjertet at reparere sig selv.

I den første uge efter forfrysning og celledød mistede vævet sin funktion, men i uge to begyndte hjertevævet at gendanne sig selv. Efter 21 dage viste målinger af hjertets elektriske aktivitet, at signalerne igen bredte sig over hele hjertekammeret. Efter fire uger var den beskadigede del af hjertet regenereret, og hjertets funktion var genoprettet.

Nyt lovende modeldyr

Det er første gang, at den regenerative evne er dokumenteret og kortlagt så præcist hos en krybdyrart, fortæller Tobias Wang:

”I et evolutionsbiologisk og forskningshistorisk lys betyder det, at vi nu med sikkerhed kan ’tjekke af’, at krybdyr besidder denne evne. Dermed har vi nu et nyt og mere repræsentativt modeldyr i forskningsøjemed, netop fordi gekkoen har en fysiologi med højere blodtryk og kompakt hjertestruktur, som mere ligner et menneskehjerte”, siger han.

Selvom der ikke i morgen ligger en færdig behandling klar til hjertepatienter, er fundet et vigtigt skridt for både den biologisk og sundhedsvidenskabelige forskning.

Stadig ubesvarede spørgsmål

”At vi nu ved, at gekkoer kan bruges som en mere præcis model for menneskelig hjerteheling, lukker hullet i overgangen fra de såkaldte laverestående arter til de mere komplekse pattedyr. Det er ikke et hurtigt fiks til behandling af hjertesygdomme, men et afgørende skridt på vejen mod at forstå, hvilke biologiske knapper der skal trykkes på, hvis menneskekroppen en dag skal lære at reparere sig selv”.

Der er stadig masser af ubesvarede spørgsmål, understreger Tobias Wang. Et af de mest fundamentale er, hvorfor vi pattedyr overhovedet mistede evnen til at regenerere, da vi i sin tid udviklede højt stofskifte og en varm krop.

Næste skridt for forskerholdet er at undersøge slanger. De har endnu højere blodtryk end gekkoer, og foreløbige observationer tyder på, at deres hormonelle respons under næringsoptagelse kan sætte endnu mere fart på helingsprocessen.

Bag om forskningsresultatet

Studietype: Eksperimentelt dyrestudie med 28 voksne hunner af leopardgekko (Eublepharis macularius).

Eksterne samarbejdspartnere: (relevante samarbejdspartnere, fx andre forskningsinstitutioner eller ekstern aktør som medicinalfirma. Det er ikke medforfattere)

Ekstern finansiering: Studiet er støttet af det tjekkiske Ministerium for Uddannelse, Unge og Sport gennem Cooperatio-programmerne for Cardiovascular Science og Dental Medicine samt National Institute for Cancer Research, Programme EXCELES (projekt LX22NPO5102), finansieret af EU’s Next Generation EU-program.

Interessekonflikt: Der er ingen interessekonflikt

Link til videnskabelig publikation: https://physoc.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1113/EP093688