Новости науки

У млекопитающих обнаружили гены регенерации глаз

Раньше подобное встречали лишь у рыб.

Повреждение сетчатки глаза является основной причиной слепоты у людей, от которой страдают миллионы людей во всем мире. К сожалению, сетчатка — одна из немногих тканей, которые человечество не может вырастить.

В отличие от нас, другие животные, такие как лучепёрая рыба данио (Danio), способны регенерировать эту ткань, столь важную для нашего зрения. Мы разделяем 70% наших генов с данио, и недавно ученые обнаружили, что среди общих генов есть те, которые наделяют рыбок способностью отращивать сетчатку.

«Регенерация, кажется, является статусом по умолчанию, и потеря этой способности произошла в нескольких точках эволюционного дерева», — Сет Блэкшоу, нейробиолог из Университета Джона Хопкинса.

Сетчатка — это часть наших глаз, которая реагирует на свет. Он содержит светочувствительные палочки и колбочки, а также нейроны и синапсы, которые передают полученную световую информацию в наш мозг. Во время развития сетчатка формируется из растущего мозга, так что на самом деле это ткань мозга, которая оказывается в задней части наших глаз, составляя часть нашей центральной нервной системы.

Клетки Мюллера также являются частью сетчатки — они поддерживают нейроны сетчатки: убирают нейротрансмиттеры и прочую некротическую ткань, хранят важные молекулы, обеспечивают физическую поддержку и при необходимости обращаются за помощью к иммунной системе.

У некоторых рыб и рептилий эти глиальные клетки также регенерируют нейроны, трансформируясь в клетки, которые затем могут делиться на нейроны сетчатки, включая даже фоторецепторы, такие как палочки и колбочки. Но не у млекопитающих.

Изучая гены в глиальных клетках Мюллера у рыбок данио, цыплят и мышей, нейробиолог Тхань Хоанг из Университета Джона Хопкинса и его коллеги наблюдали, как эти клетки реагируют на травмы у этих трех видов.

«Активированные гены были задействованы в сдерживании травмы, вызывая иммунные клетки для очистки поврежденной ткани и борьбы с потенциальными захватчиками», — пояснил Блэкшоу.

Затем сеть, подавляющая эти гены, сработала только у их мышей, не давая им трансформироваться в клетки, производящие другие виды клеток сетчатки. Исследователи также заметили, что после повреждения сетчатки у всех трех видов глиальные клетки перестали вырабатывать ядерный фактор I (NFI), белок, который мешает клетке получать доступ к битам ДНК, по сути отключая гены.

Но у мышей эта молекула довольно скоро снова начала появляться. Итак, команда остановила клетки глии Мюллера, продуцирующие NFI, и клетки начали производить нейроны сетчатки у взрослых мышей после травмы.

«Наше исследование в целом показывает, что у млекопитающих, включая человека, есть потенциал к регенерации, но некоторое эволюционное давление отключило его», — Сет Блэкшоу.

Команда подозревает, что потеря этой способности может быть связана с компромиссом между регенерацией клеток центральной нервной системы и сопротивлением паразитам. Глия помогает ограничить распространение инфекций, и если они превращаются в клетки, продуцирующие нейроны, они не могут этого сделать.

Предыдущее исследование показало, что сигналы, которые вызывают воспаление для предотвращения инфекций, также не позволяют клеткам глии превращаться в продуцентов нейронов, что подтверждает эту идею.

«Мы знаем, что определенные вирусы, бактерии и даже паразиты могут заразить мозг. Если позволить инфицированным клеткам мозга расти и распространять инфекцию по нервной системе, это может иметь катастрофические последствия», — говорит Блэкшоу.

Команда предупреждает, что мы все еще очень далеки от выращивания замещающей сетчатки у реальных людей — это очень сложная система, в которой задействовано множество независимых механизмов, которые требуют дальнейшего изучения. Но понимание этих путей может однажды позволить ученым помочь нам лучше восстанавливать поврежденное зрение.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Кнопка «Наверх»
Закрыть
Закрыть