Les chercheurs du MIPT utilisent le poisson zèbre pour étudier le stress chronique

Une équipe de chercheurs dirigée par Allan Kalueff du MIPT a étudié le stress chronique chez le poisson zèbre et a déterminé que l’animal peut servir d’espèce modèle précieuse pour la recherche sur les maladies cérébrales associées, en complément des recherches actuellement menées sur les rongeurs. L’article a été publié dans Rapports scientifiques.

Modèle translationnel

Le poisson zèbre, également connu sous le nom de Danio rerio, est un poisson d’eau douce de la famille des ménés. Il tire son nom des rayures sur son corps. Le poisson zèbre est largement utilisé comme modèle translationnel en génétique, biologie moléculaire, embryologie, pharmacologie et – plus récemment – en neurobiologie. Leur utilisation comme animaux de laboratoire a été lancée dans les années 60 par le biologiste américain George Streisinger.

Le poisson zèbre offre un certain nombre d’avantages par rapport aux autres vertébrés. Il présente un développement rapide de l’embryon, passant d’un œuf à une larve en seulement trois jours. Il est assez grand, résistant et résistant, en plus d’être transparent et de se développer à l’extérieur du corps de la mère, ce qui permet une observation et une manipulation plus faciles. De nombreux organes internes du poisson zèbre, en particulier le système cardiovasculaire, fonctionnent de la même manière que les humains, et cela est également vrai pour les voies de signalisation. Dans l’ensemble, nous partageons 87% de notre génome avec le poisson zèbre. Tout cela permet aux chercheurs biomédicaux d’extrapoler leurs découvertes du poisson zèbre aux humains, permettant des études fiables sur la toxicité des médicaments et plus encore.

Le poisson zèbre est devenu un animal modèle populaire en neurobiologie, car les nouveau-nés et les poissons adultes présentent un comportement assez complexe. L’équipe de recherche dirigée par Kalueff s’est associée à des biologistes de l’Université d’État de Saint-Pétersbourg (SPbU) et du Centre national de recherche médicale d’Almazov, en Russie, pour modéliser un stress chronique prolongé sur le poisson zèbre et identifier les changements moléculaires dans le corps qui accompagnent cette maladie. L’étude a démontré que le poisson zèbre est un modèle translationnel adéquat pour la recherche de conditions neurobiologiques complexes. Les scientifiques ont également recueilli des données qui pourraient s’avérer utiles pour ceux qui développent des options de traitement pour les patients souffrant de stress chronique.

5 semaines de stress, puis traitement

De plus en plus de preuves issues de la recherche sur les troubles mentaux les indiquent comme un facteur de risque contribuant au développement d’autres pathologies graves et parfois incurables. Cela incite les scientifiques à étudier la nature de ces maladies et leur développement.

Dans l’étude rapportée dans cette histoire, les neurobiologistes ont modélisé un stress chronique imprévisible durant cinq semaines. L’équipe a stressé un groupe de poissons de laboratoire en le dérangeant de manière inattendue et a surveillé la réponse comportementale complexe. Finalement, le poisson zèbre a été diagnostiqué avec un état d’anxiété et un déficit du métabolisme de la sérotonine.

Le fait que le médicament ait un effet positif sur les poissons ne se traduit pas directement par la même réponse chez l’homme. Il est nécessaire de mener de nombreuses expériences et d’utiliser un certain nombre de systèmes de test pour prouver que le poisson zèbre est en effet une espèce translationnelle appropriée pour transférer ces découvertes aux humains. Notre étude a montré qu’il est possible d’induire un stress chronique imprévisible prolongé chez le poisson zèbre, la condition étant confirmée par toutes les méthodes disponibles de biologie moléculaire et factuelle. Cela signifie que Danio rerio est sensible au stress et présente des symptômes comportementaux similaires à ceux observés chez les espèces supérieures. « 

Allan Kalueff, chercheur principal de l’étude et chercheur principal, laboratoire MIPT de biologie cellulaire et moléculaire et neurobiologie, professeur SPbU

Le poisson zèbre stressé dans l’étude a reçu un antidépresseur commun appelé fluoxétine pendant 11 jours, avec les changements neurochimiques et comportementaux qui en résultent étroitement surveillés. Le médicament a réduit les symptômes et son action a également été confirmée par des analyses transcriptomiques, comportementales et biochimiques.