[ad_1]
Ученые возродили светочувствительные нейронные клетки в глазах доноров органов и восстановили связь между ними в рамках серии открытий, которые должны изменить исследования мозга и зрения.
Миллиарды нейронов в центральной нервной системе передают сенсорную информацию в виде электрических сигналов; в глазу свет воспринимают специализированные нейроны, известные как фоторецепторы.
Публикация в Природагруппа исследователей из Глазного центра Джона А. Морана в Университете штата Юта и сотрудники Scripps Research описывают, как они использовали сетчатку в качестве модели центральной нервной системы для изучения того, как умирают нейроны, и новые методы их оживления.
«Мы смогли разбудить фоторецепторные клетки в макуле человека, которая является частью сетчатки, отвечающей за наше центральное зрение и нашу способность видеть мелкие детали и цвета», — объясняет научный сотрудник Moran Eye Center Фатима Аббас, доктор философии, ведущий автор исследования. опубликованное исследование. «В глазах, полученных через пять часов после смерти донора органов, эти клетки реагировали на яркий свет, цветные огни и даже очень тусклые вспышки света».
В то время как первоначальные эксперименты возродили фоторецепторы, клетки, по-видимому, утратили способность общаться с другими клетками сетчатки. Команда определила кислородное голодание как критический фактор, ведущий к потере связи.
Чтобы решить эту проблему, адъюнкт-профессор Scripps Research Энн Ханнекен, доктор медицины, закупила донорские глаза менее чем за 20 минут с момента смерти, в то время как научный сотрудник Моранского глазного центра Франс Винберг, доктор философии, разработал специальную транспортную единицу для восстановления оксигенации и других питательных веществ в организме. глаза донора органов.
Винберг также построил устройство для стимуляции сетчатки и измерения электрической активности ее клеток. С помощью этого подхода команда смогла восстановить специфический электрический сигнал, наблюдаемый в живых глазах, «волну b». Это первая запись волны b, сделанная с центральной сетчатки посмертного человеческого глаза.
«Мы смогли заставить клетки сетчатки разговаривать друг с другом так же, как они делают это в живом глазу, чтобы опосредовать человеческое зрение», — говорит Винберг. «Прошлые исследования восстанавливали очень ограниченную электрическую активность в глазах доноров органов, но этого никогда не удавалось достичь в макуле, и никогда в той степени, в которой мы сейчас продемонстрировали».
Процесс, продемонстрированный командой, может быть использован для изучения других нейронных тканей в центральной нервной системе. Это преобразующее техническое достижение, которое может помочь исследователям лучше понять нейродегенеративные заболевания, включая вызывающие слепоту заболевания сетчатки, такие как возрастная дегенерация желтого пятна.
Природа В исследовании «Возрождение передачи световых сигналов в посмертной сетчатке мыши и человека» в настоящее время представлены данные из более чем 40 человеческих донорских глаз, включая первое описание механизма, который, как ожидается, будет ограничивать скорость центрального зрения человека.
Винберг отмечает, что этот подход может снизить затраты на исследования по сравнению с исследованиями на нечеловеческих приматах и зависимостью от моделей на животных, которые дают результаты, которые не всегда применимы к людям. Хотя мышей обычно используют в исследованиях зрения, у них нет макулы. Исследователи также могут протестировать потенциальные новые методы лечения на функционирующих клетках человеческого глаза, что ускорит разработку лекарств.
«Научное сообщество теперь может изучать человеческое зрение способами, которые просто невозможны для лабораторных животных», — говорит Винберг. «Мы надеемся, что это будет мотивировать общества доноров органов, доноров органов и глазные банки, помогая им понять захватывающие новые возможности, которые предлагает этот тип исследований».
Ханнекен, который также долгое время работал ретинальным хирургом в Мемориальной больнице Скриппса в Ла-Хойе, сказал, что возможность создавать жизнеспособные участки ткани сетчатки человека может привести к новым методам лечения заболеваний, вызывающих слепоту.
«До сих пор было невозможно заставить клетки во всех различных слоях центральной сетчатки общаться друг с другом так, как они обычно делают в живой сетчатке», — сказал Ханнекен. «В будущем мы сможем использовать этот подход для разработки методов лечения для улучшения зрения и световой сигнализации в глазах с заболеваниями желтого пятна, такими как возрастная дегенерация желтого пятна».
Природа исследование присоединяется к совокупности научных данных, поднимающих вопросы о необратимой природе смерти, частично определяемой необратимой потерей активности нейронов. Исследователи из Йельского университета попали в заголовки газет, когда оживили бестелесный мозг свиней через четыре часа после смерти, но они не восстановили глобальную активность нейронов.
Авторами исследования являются: Фатима Аббас, Силке Беккер, Брайан В. Джонс и Франс Винберг из Университета штата Юта, Людовик С. Муре и Сатчидананда Панда из Института биологических исследований Солка и Энн Ханнекен из Scripps Research.
Донорские глаза для исследования были получены в сотрудничестве с банком глаз львов штата Юта, банком глаз Сан-Диего и обществом доноров органов LifeSharing. Исследовательская группа глубоко благодарна тем, кто пожертвовал свои глаза, и их законным представителям, которые помогли команде хирургов получить глаза.
Исследование было поддержано Национальным институтом здравоохранения и неограниченным грантом от Исследования по предотвращению слепоты, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, Департаменту офтальмологии и визуальных наук Университета Юты.
Связанный
[ad_2]
Source