Рейтинг@Mail.ru
Поиск
x
Экспедиция «9 Легенд Русского Севера»
Наука

У млекопитающих обнаружили гены регенерации глаз

Михаил Сысоев
08 октября 2020
danio-rerio-4996610_1920.jpg
Фото: Pixabay
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.

Узнайте, как устроена колючая свадьба — тяжкое спаривание дикобразов.

рекомендации
Информация

Как строили самое высокое здание в Центральной Азии

Восклицательный знак

На что способны HONOR Watch GS Pro: узнайте в спецпроекте «Время движения»!

Корзина, продукты, товары, супермаркет

Тест: как не попасть на крючок гринвошинга