Les chercheurs en biologie de la SRU publient des découvertes sur la régénération des vers plats

31 juillet 2019

ROCHER GLISSANT, Pennsylvanie. — Le lève-tôt peut attraper le ver, mais lorsque Brian Merritt était étudiant chercheur à l’Université Slippery Rock, il s’est levé tôt pour faire plus que simplement attraper des vers : il leur a coupé la tête et au fil du temps, il a vu leur tête grandir et leur corps grandir. têtes.

“Cela semble morbide mais, oui, c’est ce que nous faisions, donc nous créions vraiment deux vers”, a déclaré Merritt, diplômée de la SRU en 2016 avec un diplôme en biologie. “Les vers plats se régénèrent et nous observions comment différentes variables affectent leur régénération.”

Merritt, qui est actuellement étudiant de troisième année en médecine au Lake Erie College of Osteopathic Medicine, a récemment publié ses recherches dans la revue internationale Marine and Freshwater Behavior and Physiology. Simon Beeching, professeur de biologie à la SRU, est co-auteur de l’article. Leur article, intitulé “Effets perturbateurs dose-dépendants de la mélatonine, de la lumière et de la température sur la régénération chez le planaire Phagocata gracilis”, comprenait les résultats de recherches menées par Merritt en tant qu’étudiant SRU utilisant des planaires ou des vers plats.

Lors d’essais impliquant jusqu’à 54 vers plats, Merritt entrait dans le laboratoire à 7 heures du matin chaque jour et analysait les étapes de la régénération des vers pendant deux heures. Il a suivi les protocoles développés par Beeching pour traiter les vers plats décapités avec de fortes doses de mélatonine, une hormone présente dans les plantes et les animaux, y compris les vers plats, qui est le plus souvent associée au sommeil. Merritt a également testé les vers plats dans l’eau, comme contrôle, et contre d’autres variables telles que 24 heures de lumière, 24 heures d’obscurité ou une répartition 50-50 de lumière et d’obscurité.

“Les vers plats sont incroyables en matière de régénération; cela est connu depuis longtemps”, a déclaré Beeching. “Nous savons également que la mélatonine est une substance puissante. Notre hypothèse était que des doses pharmacologiques plus importantes de mélatonine agiraient comme un perturbateur de la régénération.”

Il n’est donc pas surprenant qu’après une semaine entière de travail, la moitié du temps nécessaire à un ver plat pour se régénérer complètement, Merritt rapporte à Beeching que tous les vers traités à la mélatonine étaient morts.

“J’ai dit:” OK, bien; maintenant, refaites-le avec la moitié de la mélatonine “, et il se retourne et sort de mon bureau et le fait”, a déclaré Beeching. “Certains étudiants ne voulaient peut-être pas travailler aussi dur, mais cela ne l’a pas déconcerté.”

“J’ai beaucoup appris sur le processus de recherche et j’ai appris à apprécier le temps et les efforts consacrés à ces projets et les professeurs qui sont impliqués dans la recherche jour après jour”, a déclaré Merritt, dont l’expérience l’a aidé à mener d’autres recherches. lors d’un stage en faculté de médecine également publié. “SRU est très axé sur la recherche, ce qui est formidable, et offre une excellente opportunité aux étudiants dans toutes sortes de domaines universitaires. Cette expérience m’a accueilli dans le domaine de la biologie en tant que carrière.”

Après trois essais, Beeching et Merritt ont découvert que des niveaux élevés de mélatonine externe inhibaient généralement le processus de régénération, avec des doses non létales entraînant une régénération retardée et d’autres irrégularités. Leurs recherches ont également montré qu’une présence de lumière n’avait pas d’effet sur le processus de régénération.

Beeching étend la recherche sur les vers plats avec des étudiants actuels de la SRU, dont Emma Shychuck, une majeure en biologie de Georgetown; Christopher Johnson, un majeur en biologie de Youngsville; et Anna Heasley, une majeure en biologie de Volant. Leur prochaine étape sera de documenter si des niveaux plus modérés de mélatonine peuvent plutôt améliorer la régénération.

“Les étudiants ne sont pas satisfaits de nos conclusions car ils savent que tout fait de la mélatonine (et ils se demandent) comment cela peut-il être mauvais”, a déclaré Beeching. “Mais c’est comme la caféine ou le sucre; ça peut être bon selon le dosage et quand vous le prenez. Je soupçonne que c’est vraiment bon, mais des doses très élevées perturbent la régénération et nous pouvons en apprendre beaucoup sur la régénération et la mélatonine mais en étudiant cela. “

La régénération est étudiée de près par les scientifiques en raison de ses avantages potentiels pour la communauté médicale pour une utilisation dans la thérapie par cellules souches. Les cellules souches sont des cellules qui peuvent devenir presque n’importe quel type de cellule dans le corps humain et servir de système de réparation. Par exemple, un chirurgien peut utiliser les propres cellules souches d’un patient pour développer un nouveau foie au lieu d’attendre pour effectuer une greffe.

“Les vers plats sont constitués d’un tiers de cellules souches, donc les gens les étudient très sérieusement maintenant en raison des applications médicales potentielles”, a déclaré Beeching. “La médecine régénérative est l’avenir et (les médecins) le font déjà. (La recherche sur les vers plats) est liée de manière tangentielle à (la thérapie par cellules souches) et la raison pour laquelle ces vers sont davantage étudiés est qu’ils peuvent nous apprendre la régénération et c’est probablement une grande partie de l’avenir de la médecine.”

Il existe de nombreuses espèces de vers plats. Beeching a déclaré que les espèces qu’il a recueillies dans les ruisseaux de la SRU, Phagocata gracilis, se trouvent dans toute la région des Grands Lacs, mais personne n’a publié de recherche liée à leurs propriétés régénératrices depuis des décennies. Beeching a également déclaré que la recherche sur la mélatonine s’était intensifiée ces dernières années, les chercheurs l’associant au traitement des lésions cérébrales et des muscles endommagés.

“Mais certaines études disent que la mélatonine aide et d’autres montrent que ça fait mal”, a déclaré Beeching. “C’est un bon moment pour étudier la mélatonine parce que beaucoup de gens s’y intéressent et il y a encore beaucoup d’inconnus. Cela devient plus intéressant chez les humains parce que les niveaux circulants de mélatonine ne racontent pas toute l’histoire parce qu’il y a des endroits dans votre corps qui ont des niveaux plus élevés que d’autres.

“Ce n’est que le début de ce que nous pouvons apprendre sur la mélatonine, ici même dans ce département, sans parler du reste du monde.”

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