Исследователи установили, каким образом до рождения у человека развивается острое центральное зрение. Выяснилось, что ключевое значение имеет взаимодействие производного витамина А (молекулы ретиноевой кислоты) и тиреоидных гормонов. Об этом 9 июля сообщили в журнале Science Daily.
Полученные результаты изменяют прежние взгляды на развитие фоточувствительных клеток в центральной зоне сетчатки. Раньше предполагалось, что синие колбочки возникают в центре, а позже перемещаются на периферию. Теперь же обнаружен другой механизм: эти клетки не мигрируют, а со временем трансформируются в красные и зеленые колбочки.
Ученые исследовали развитие сетчатки, используя органоиды — выращенные в лабораторных условиях миниатюрные тканевые структуры, воспроизводящие некоторые свойства глаза человека. Благодаря этому методу удалось отследить, как складывается фовеола — небольшая центральная область сетчатки, обеспечивающая самое четкое зрение.
Фоторецепторы-колбочки отвечают за дневное и цветовое восприятие. У человека различают три разновидности: синие, зеленые и красные. Но в фовеоле, несмотря на ее центральную роль в зрении, синие колбочки отсутствуют — там присутствуют лишь красные и зеленые. Именно это обстоятельство позволяет различать мельчайшие детали с высокой точностью.
Руководитель работы, доцент кафедры биологии Университета Джонса Хопкинса Роберт Джонстон, заявил, что сделанное открытие — важный шаг к пониманию функционирования центральной зоны сетчатки, которая одной из первых поражается при макулярной дегенерации. Он подчеркнул, что в перспективе более совершенные модели этого участка помогут выращивать трансплантируемые ткани и восстанавливать зрение.
Исследователи выяснили, что на 10–12-й неделе пренатального развития в формирующейся фовеоле вначале появляются единичные синие колбочки. Но уже к 14-й неделе они сменяют тип и трансформируются в красные и зеленые.
Превращение идет двухэтапно. Вначале разрушается ретиноевая кислота — производное витамина А, что тормозит появление новых синих колбочек. Далее тиреоидные гормоны запускают преобразование сохранившихся синих колбочек в красные и зеленые.
«Если в этой зоне остаются синие колбочки, человек видит хуже», — пояснил Джонстон.
Авторы исследования полагают, что полученные результаты пригодятся для создания в будущем терапевтических подходов к лечению патологий, сопровождающихся утратой зрения. Это прежде всего макулярная дегенерация, глаукома и иные возрастные заболевания, повреждающие клетки сетчатки.
Экс-аспирант лаборатории Джонстона Катаржина Хасси, работающая сейчас молекулярным и клеточным биологом в CiRC Biosciences, отметила, что в будущем органоидные технологии дадут возможность формировать почти персональные наборы фоторецепторных клеток. Теоретически их можно будет имплантировать в глаз, где они интегрируются в ткань и помогут вернуть потерянное зрение.
Вместе с тем ученые предупреждают, что до внедрения в клиническую практику еще далеко. Потребуются продолжительные испытания, а также оценка безопасности и результативности подобных методик. Однако открытие предоставляет новую модель формирования центрального зрения и способно заложить фундамент для будущих клеточных терапевтических стратегий.
Руководитель офтальмологической клиники 3Z Оксана Кузнецова 30 апреля предупредила об опасности для зрения из-за длительной работы за экраном. Она отметила, что не только продолжительное использование монитора, но и плохое освещение рабочего места, а также недостаточное расстояние до экрана повышают риск развития синдрома сухого глаза, компьютерного зрительного синдрома, близорукости и спазма аккомодации. Специалист посоветовала обеспечить правильное расположение экрана и улучшить освещение.