Ученые из Университета Джонса Хопкинса выяснили, как у человека формируется острое центральное зрение еще до рождения, выявив тщательно выверенное взаимодействие между молекулой, производной витамина А, и гормонами щитовидной железы в сетчатке. Это открытие ставит под сомнение существовавшее десятилетиями объяснение того, как формируются ключевые светочувствительные клетки, и может помочь в разработке будущих методов лечения макулярной дегенерации, глаукомы и других заболеваний, повреждающих зрение.
Исследование, основанное на выращенной в лаборатории сетчатке глаза, было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Это ключевой шаг к пониманию внутренних механизмов работы центральной части сетчатки, критически важной части глаза и первой, которая выходит из строя у людей с макулярной дегенерацией. Чтобы изучить развитие человеческого глаза, исследователи использовали органоиды — небольшие скопления ткани, выращенные из эмбриональных клеток, которые точно имитируют части сетчатки. После нескольких месяцев наблюдения за этими выращенными в лаборатории сетчатками команда выявила клеточные процессы, формирующие фовеолу — область в центре сетчатки, отвечающую за самое острое зрение. Исследование было сосредоточено на колбочковых фоторецепторах — светочувствительных клетках, обеспечивающих дневное и цветовое зрение. Эти клетки со временем превращаются в синие, зеленые или красные колбочки, каждая из которых реагирует на разные длины волн света. Хотя фовеола составляет лишь небольшую часть сетчатки, она отвечает примерно за половину всего зрительного восприятия человека. В отличие от остальной части сетчатки, где присутствуют все три типа колбочек, фовеола содержит только красные и зеленые колбочки.
Человек имеет три разных типа колбочек, которые вместе обеспечивают широкий диапазон цветового зрения. Точный механизм развития этой специализированной структуры оставался загадкой на протяжении десятилетий. Новые данные свидетельствуют о том, что структура колбочек в фовеоле формируется посредством скоординированной последовательности событий на ранних стадиях внутриутробного развития. В течение 10-12 недель в развивающейся фовеоле появляется небольшое количество синих колбочек. Однако к 14 неделе эти клетки превращаются в красные и зеленые колбочки. Исследователи обнаружили, что это происходит посредством двух отдельных механизмов. Во-первых, ретиноевая кислота, молекула, производная витамина А, расщепляется, уменьшая образование новых синих колбочек. Затем гормоны щитовидной железы заставляют оставшиеся синие колбочки превращаться в красные и зеленые.
Преобладающая долгое время теория предполагала, что синие колбочки формируются в центре сетчатки, а затем мигрируют наружу. Вместо этого новые данные указывают на то, что эти клетки остаются на месте, но меняют свою идентичность на красные и зеленые колбочки, создавая специализированное расположение, необходимое для острого зрения. Исследователи считают, что эти открытия в конечном итоге могут способствовать разработке новых подходов к лечению потери зрения.
By