Studija pokazuje novi način preokretanja genetske sljepoće kod sisavaca
Fotoreceptori su stanice u retina (stražnji dio oka) koji kada se aktivira šalje signal u mozak. Konusni fotoreceptori potrebni su za dnevni vid, percepciju boja i oštrinu vida. Ovi češeri prestaju kada očne bolesti dosegnu kasniju fazu. Kao i naše moždane stanice, fotoreceptori se ne regeneriraju, tj. kad sazriju, prestaju se dijeliti. Dakle, uništavanje ovih stanica može smanjiti vid, a ponekad čak i uzrokovati sljepoću. Istraživači uz potporu Nacionalnog instituta za oči Nacionalnog instituta za zdravlje SAD-a uspješno su izliječili kongenitalna sljepoća kod miševa reprogramiranjem potpornih stanica u retini – nazvane Müller glia – i pretvaranjem u fotoreceptore štapića u njihovoj studiji objavljenoj u Priroda. Ovi štapići su jedna vrsta svjetlosnih receptorskih stanica koje se općenito koriste za vid pri slabom osvjetljenju, ali se također vidi da štite fotoceptore stožca. Istraživači su shvatili da ako se te šipke mogu regenerirati iznutra u oku, to je mogući tretman za mnoge oči bolesti u kojoj su zahvaćeni uglavnom fotoreceptori.
Odavno je utvrđeno da Müller glia ima snažan regenerativni potencijal kod drugih vrsta poput zebrice koja je izvrstan model organizma za istraživanja. Müller glia se dijele i regeneriraju kao odgovor na ozljedu oka vodozemca u zebrice. Također se pretvaraju u fotoreceptore i druge neurone te zamjenjuju oštećene ili izgubljene neurone. Stoga zebra može ponovno vidjeti čak i nakon ozbiljne ozljede mrežnice. Nasuprot tome, oči sisavaca se ne popravljaju na ovaj način. Müller glia podržava i njeguje okolne stanice, ali ne regenerira neurone ovim tempom. Nakon ozljede rekreira se samo vrlo mali broj stanica koje možda neće biti potpuno korisne. Prilikom provođenja laboratorijskih pokusa Müller glia sisavaca mogla bi oponašati one u zebrice, ali tek nakon ozljede tkiva mrežnice, što nije preporučljivo jer će biti kontraproduktivno. Znanstvenici su tražili način da reprogramiraju Müller gliju sisavca kako bi postali fotoreceptor štapića, a da pritom ne izazovu bilo kakvu ozljedu mrežnice. Ovo bi bilo poput sisavčevog vlastitog mehanizma 'samopopravke'.
U prvom koraku reprogramiranja, istraživači su u oči miševa ubrizgali gen koji bi aktivirao protein beta-katenin koji je potaknuo Mullerovu gliju na podjelu. U drugom koraku nakon nekoliko tjedana ubrizgali su čimbenike koji su stimulirali novopodijeljene stanice da sazriju u fotoreceptore štapića. Novonastale stanice su zatim vizualno praćene mikroskopom. Ovi novi fotoreceptori štapića koji su stvoreni bili su slični u strukturi stvarnim i mogli su detektirati dolaznu svjetlost. Osim toga, formirane su sinaptičke strukture ili mreža koja je omogućila da se štapići međusobno povežu s drugim stanicama unutar mrežnice kako bi prenijeli signale u mozak. Kako bi se ispitala funkcionalnost ovih fotoreceptora štapića, pokusi su provedeni na miševima koji pate od urođene sljepoće – slijepo rođenim miševima bez fotoreceptora štapića koji rade. Iako su ovi slijepi miševi imali štapiće i čunjeve, nedostajala su im dva kritična gena koji omogućuju fotoreceptorima prijenos signala. Fotoreceptori štapića razvili su se na sličan način kod slijepih miševa koji imaju sličnu funkciju kao i kod normalnih miševa. Vidljiva je aktivnost u dijelu mozga koji prima vizualne signale kada su ti miševi bili izloženi svjetlu. Dakle, nove šipke su spojene kako bi uspješno prenijele poruke u mozak. Još uvijek treba analizirati razvijaju li se i pravilno funkcioniraju novi štapići u bolesnom oku gdje se stanice mrežnice ne povezuju ili ne djeluju ispravno.
Ovaj je pristup manje invazivan ili štetan od ostalih tretmani dostupan poput umetanja matičnih stanica u mrežnicu u svrhu regeneracije i korak je naprijed za ovo područje. U tijeku su eksperimenti kako bi se procijenilo jesu li miševi koji su rođeni slijepi vratili sposobnost obavljanja vizualnih zadataka, npr. trčanja kroz labirint. U ovom trenutku izgleda kao da su miševi primijetili svjetlost, ali nisu mogli razaznati oblike. Istraživači bi htjeli testirati ovu tehniku na tkivu ljudske mrežnice. Ova je studija unaprijedila naše napore prema regenerativnim terapijama za slijepilo uzrokovane genetskim bolestima oka kao što je retinitis pigmentosa, bolestima i ozljedama povezanim sa starenjem.
***
{Izvorni istraživački rad možete pročitati klikom na vezu DOI koja se nalazi u nastavku na popisu citiranih izvora}
Izvor (i)
Yao K i sur. 2018. Obnova vida nakon de novo geneze fotoreceptora štapića u mrežnici sisavaca. Priroda. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0425-3
***
