Возможна ли регенерация погибающей сетчатки?
Как свидетельствуют результаты нового исследования, проведенного в Вашингтонском университете в Сиэтле, клетки поврежденной сетчатки глаз лабораторных мышей могут превращаться в новые нейроны и эти новые нейроны могут интегрироваться в зрительный процесс глаза. Это открытие потенциально может использоваться для разработки нового метода лечения травм глаз и заболеваний сетчатки.
Как отмечает программный директор американского Национального глазного института доктор Том Гринвелл, «это открытие имеет очень важное значение, поскольку оно предполагает возможность использования совершенно нового подхода для запуска процесса регенерации человеческой сетчатки, гибель которой связана со многими глазными заболеваниями. Исследование продемонстрировало, что вновь образованные клетки в сетчатке глаза мыши не только выглядят и ведут себя как нейроны, но и правильно включаются в существующую нейронную сеть позади глаза».
Чтобы понять, как заставить клетки в сетчатке млекопитающих регенерировать, ученые исследовали естественный процесс восстановления повреждения глаз у популярных аквариумных рыбок данио-рерио. Исследования сосредоточились на понимании функционирования глиальных клеток Мюллера – клеток, которые составляют окружение для нейронов, обеспечивая условия для передачи нервных импульсов, а также осуществляя часть метаболических процессов нейронов. Эти клетки обладают способностью регенерировать, их даже иногда называют стволовыми клетками глаз этих рыбок. Именно клетки Мюллера превращаются в глазах рыбки в другие типы клеток сетчатки.
Более ранние исследования свидетельствовали, что у новорожденной мыши клетки Мюллера можно заставить превращаться в нейроны сетчатки путем активации транскрипционного фактора* Ascl1, который, в свою очередь, активирует набор генов, вовлеченных в процесс регенерации. А вот у взрослых мышей области генетического кода, которые важны для регенерации, становятся недоступными.
Ученые обнаружили, что противораковое лекарство трихостатин А (TSA) может сделать эти области снова доступными и Ascl1 может воздействовать на эти гены, что стимулирует регенерацию нейронов у взрослой мыши.
В исследованиях использовались мыши, в сетчатке глаз которых погибли нейроны -ганглиозные клетки и интернейроны (амакриновые и горизонтальные клетки), которые участвуют в передаче визуальных сигналов в мозг. Как показали наблюдения, после оказания воздействия в сетчатке начали образовываться белки, похожие на интернейроны. А анализ их геномной структуры подтвердил, что клетки Мюллера были перепрограммированы и стали превращаться в нервные волокна. Буквально через две недели после воздействия, эти клетки стали реагировать на свет и вести себя как интернейроны.
Исследуемые клетки также начали формировать соединения с другими нейронами сетчатки, входящими в систему передачи сигналов в мозг.
По мнению ученых, такой метод может быть полезен при лечении тяжелых поражений глаз и окклюзии центральной артерии сетчатки**.
Сейчас ученые исследуют возможности регенерации и других клеток сетчатки, включая клетки фоторецепторов и ганглиозных клеток, которые умирают при дегенеративных заболеваниях сетчатки, в том числе при возрастной макулярной дистрофии.
* Транскрипционные факторы — белки, контролирующие процесс синтеза мРНК на матрице ДНК путём связывания со специфичными участками ДНК.
** Окклюзия центральной артерии сетчатки – острая блокада центральной ретинальной артерии или ее ветвей, приводящая к расстройству кровообращения и ишемии сетчатки. Она проявляется внезапной потерей зрения либо секторальным выпадением полей зрения в одном глазу.
Источник: National Institutes of Health