В ретината клетките, отговорни за визуалното изживяване, са пръчици и конусчета. Те се наричат фоторецептори и абсорбират и преобразуват светлината в електрически сигнали. Пръчиците са активни при слаба светлина, а конусчетата през деня, помагайки на човек да вижда цветовете.
Alapakkam Sampath, председател на офталмологичния отдел в Калифорнийския университет в Лос Анджелис и професор в Медицинското училище David Geffen в UCLA, е прекарал последния четвърт век в изучаване на това как работят фоторецепторите в ретината.
„Фоторецепторната клетка е единственият канал за нашето визуално изживяване“, казва Sampath. „Когато фоторецепторите започнат да умират, това води до слепота, което е много тежко за нас като хора, като се има предвид, че голяма част от мозъка ни е посветена на обработката на визуални изображения.“
Sampath е старши автор на проучване, публикувано в списанието Current Biology, което предполага, че конусчевите фоторецептори в дегенерираща ретина на мишки продължават да функционират и са в състояние да реагират на светлина.
Пигментният ретинит е група от наследствени заболявания, които причиняват умиране на фоторецепторите, което води до загуба на зрение и евентуална слепота. Състоянието засяга един на всеки 4000 души. Първоначално пигментният ретинит засяга пръчиците, което причинява проблеми с нощното виждане. След пръчиците, заболяването започва да засяга и конусчетата, което води до слепота.
„Обикновено в литературата те винаги са били наричани спящи конуси“, обяснява Sampath. Учените се стремят да разберат „природата на дисфункцията“. „Защото мисля, че това е начинът да разберем дали [фоторецепторите] могат да бъдат поправени или до каква степен могат да бъдат спасени“, казва той.“
За да направят това, изследователите проучват фоторецепторите, които остават, когато другите загинат“, казва Sampath.
По-конкретно, те са направили записи на клетки в централната област на ретината при мишки, които развиват автозомно рецесивен пигментен ретинит. Пръчиците на мишките са почти умрели, а конусчетата са загубили своите външни сегменти.
Методът на лепенката е усъвършенствана електрофизиологична техника, която измерва мембранния потенциал, както и количеството ток, преминаващ през клетъчната мембрана. Освен това изследователите са използвали многоелектродни решетки, за да направят записи на ретината, предизвикани от визуални стимули.
Изследователите казват, че са изненадани да открият, че много от конусчетата са в състояние да реагират на светлина.
„Показахме, че те са забележително все още активни, макар и много по-малко чувствителни от нормалното“, казва Sampath.
Изследователите са наблюдавали реакция на светлина в четири от четири конусчета при мишки на възраст 3,5 седмици, както и в 7 от 10 конусчета при мишки на 6 седмици и в 1 от 3 конусчета на 9 седмици. Чувствителността на конусчетата е около 100 пъти до 1000 пъти по-ниска от нормалната. Клетките показват много от характеристиките на нормалните, като това включва сходен потенциал на мембраната в покой.
Грег Фийлд, помощник-доцент по невробиология в Медицинския факултет на Дюк в Северна Каролина, ръководи част от проучването, което разглежда ганглийните клетки на ретината, отговорни за проектирането на визуални стимули към мозъка. „Това, върху което работи лабораторията на Грег, е записването на сигнали от всички остатъчни конусчета, обяснява Sampath. „Това, което той откри, беше изненадващо, че загубата на чувствителност на нивото на ганглийните клетки не е толкова голяма, колкото може да се предвиди въз основа на загубата на чувствителност, която видяхме във фоторецепторите, така че трябва да има някакъв вид адаптация или компенсаторен механизъм, който се опитва да защити сигналите… Мозъкът и ретината като продължение на мозъка се опитват да гарантират, че функцията е защитена възможно най-дълго при възможно най-високо качество.“
Тези конусчета може да са от ключово значение, за да се разбере как да се поправи изгубеното зрение. „Това, което Грег показва в своето проучване е, че пространствените свойства на клетките, както и времевата скала, в която са активни, не се променят толкова много“, казва Sampath. „Само че чувствителността е намалена, така че потенциалът е налице, ако чувствителността на конусчетата може да бъде възстановена или увеличена… всъщност може да имате почти нормално зрение през деня. Така че тези остатъчни конусчета може да са чудесен проводник за спасяване на визуалното изживяване.
Д-р Хауърд Краус, невро-офталмологичен хирург и директор в Pacific Neuroscience Institute в Здравния център на Провидънс Сейнт Джон в Калифорния обобщава резултатите от изследването по следния начин:
„Значимостта на статията е, че дори след като нервните клетки, в този случай фоторецепторите на ретината, са загубили способността си да предават откриваем сигнал от организма, дори след като [гризачът] е сляп, това изследване демонстрира, че все още има светлинна реакция на фоторецептора. И следователно се спекулира, че трябва да има някакъв начин за усилване на тази отзивчивост или прекъсване на дегенеративния процес за потенциално възстановяване на зрението, но са необходими още изследвания. Краус, който не е участвал в проучването, казва, че оценява използването на мишки за изследването. „вместо да експериментирате върху хора, които имат пигментен ретинит. Можете да използвате мишки с този модел, за да експериментирате чрез генетична или медицинска манипулация, за да видите дали можете да усилите реакцията на ретината. Разсъждавайки върху изследването като цяло, Краус казва, че „не е толкова изненадващо, че нефункционална нервна клетка все още има известна отзивчивост, въпреки че може да няма светлинно възприятие“. Той подчертава, че изследването е в начален етап.
„Наистина е много спекулативно, че това ще доведе до нещо с терапевтична употреба“, казва той. „И със сигурност е твърде рано да се напише статия, която да казва: „Страхотни новини, пигментният ретинит ще бъде излекуван.“ Краус също подчертава, че проучването разглежда загубата на зрение, причинена от пигментния ретинит. „Така че не можем да разглеждаме това, което той открива в тази статия, като потенциална интервенция за неща като дегенерация на макулата или диабетна ретинопатия или други дегенеративни заболявания на ретината“, казва той. „Това наистина се отнася само за дегенеративния процес, който възниква при състояния като пигментен ретинит.“ Източник: medicalnewstoday.com
