Американские ученые нашли способ блокировать механизм, который препятствует самостоятельному восстановлению сетчатки. Они научились активировать особый тип клеток, по своим свойствам близких к стволовым, которые запускают естественный процесс регенерации. Исследователи верят, что благодаря их открытию в будущем станет возможным восстанавливать зрение или предотвращать его потерю у людей с дегенеративными заболеваниями и травмами сетчатки.
Сетчаткой называют тончайшую внутреннюю оболочку глаза, поверхность которой плотно усыпана светочувствительными нейронами, реагирующими на свет. Они бывают двух видов: колбочки, которые обеспечивают цветное зрение, и палочки, отвечающие за сумеречное и периферическое зрение. Вследствие травм, а также при дегенеративных изменениях сетчатки работа ее нейронов нарушается. Это в свою очередь может привести к необратимой потере зрения. До недавнего времени в арсенале медиков не существовало эффективных методов лечения повреждений сетчатки. Но теперь все может измениться.
Многие ткани человеческого организма обладают способностью к самовосстановлению, но внутренняя оболочка глаза, как ранее считалось, к ним не относится. Ученые из США установили, что процессу регенерации в ней мешает заложенный природой механизм, блокирующий пролиферацию клеток. И они придумали, как его «отключить».
Помогли им в этом миниатюрные аквариумные рыбки данио-рерио из семейства карповых, известные также как «дамский чулок». Эти рыбки являются популярным модельным организмом у биологов. Известны они тем, что могут полностью восстанавливать зрение после повреждения сетчатки за четыре недели.
Происходит это благодаря так называемым клеткам Мюллера – вспомогательным клеткам нервной ткани, содержащимся во внутренней оболочке глаз всех позвоночных. Обладая впечатляющим регенеративным потенциалом, в случае повреждения сетчатки они начинают активно делиться, дифференцируясь в фоторецепторные клетки, благодаря чему восполняют утраченные фрагменты оболочки и восстанавливают ее нейронную сеть.
Что примечательно, подчеркивают исследователи, сетчатка млекопитающих, к которым относится и человек, схожа по строению с рыбьей, и клетки Мюллера в ней тоже присутствуют. Тем не менее, свои регенеративные способности у людей они не проявляют. Ученые задались целью найти причину – и им удалось.
Они обнаружили, что способность нейронов сетчатки к самовосстановлению подавляет один из самых древних сигнальных путей – Hippo. Он представляет собой последовательность молекул, которая управляет делением клеток и контролирует размеры органов. Его название обусловил белок, мутации в котором приводят к тому, что ткани и органы разрастаются до огромных размеров.
Исследователи установили, что эта сигнальная цепочка блокирует синтез протеина, необходимого для преобразования клеток Мюллера в нейроны. Чтобы сломать этот механизм, в лаборатории они изменили молекулярную последовательность в цепи. В итоге ответственные за регенерацию клетки утратили восприимчивость к ингибирующему действию Hippo и начали активно размножаться, спонтанно дифференцируясь в новые нейроны внутренней оболочки глаза.
Ученые планируют в ближайшее время начать новое исследование, чтобы установить дополнительные факторы, способные влиять на преобразование клеток, а также найти способы добиться их управляемого размножения для полного восстановления сетчатки. «Будучи в курсе всех нюансов этого механизма, мы сможем предложить более эффективное лечение людям с поврежденной сетчаткой», – заключают исследователи.
