Биологи вырастили человеческую сетчатку «в пробирке» — Naked Science
12.10.2018
5 минут
Редакция
252

Биологи вырастили человеческую сетчатку «в пробирке»

Искусственный фрагмент сетчатки глаза позволил рассмотреть развитие цветного зрения и появление чувствительных колбочек разных типов.

retina0

Цветное «дневное» зрение нашему глазу обеспечивают светочувствительные колбочки. Сетчатка содержит шесть-семь миллионов колбочек, разделяющихся по диапазону чувствительности. Рецепторы S-типа улавливают сине-фиолетовую часть спектра; М-типа — зелено-желтую; L — красную. Эта специализация возникает в два этапа: на первом выделяются колбочки S-типа, на втором идет разделение L- и M-типов. Роберт Джонстон (Robert Johnston) и его коллеги из Университета Джонса Хопкинса решили выяснить, как именно происходит выбор судьбы будущего фоторецептора на первом, ключевом шаге. Результаты их работы представлены в статье, опубликованной в журнале Science.

 

Чтобы лучше понять, как колбочки разных типов развиваются, распределяясь на манер мозаики, авторы получили органоид сетчатки. Создание таких модельных фрагментов живой ткани в искусственных условиях требует массы усилий, и ученые потратили на выращивание около девяти месяцев. Однако полученный крошечный органоид был способен нормально воспринимать цвет и передавать информацию на нервные клетки, а его развитие детально контролировалось и наблюдалось.

 

Предыдущие исследования на других животных, включая рыб и мышей, показали, что важную роль на ранних этапах развития глаза играют тиреоидные гормоны щитовидной железы. Оказалось, так же происходит и у нас: добавление трийодтиронина в питательную среду созревающих органоидов запускало специализацию колбочек, появление рецепторов S-типа и выделение M/L-линии. И наоборот: подавление клеточных рецепторов, способных воспринимать сигнал этого гормона, блокировало этот процесс, приводя к тому, что все колбочки созревали в S-тип.

 

©Johns Hopkins University

 

Трийодтиронин — активная форма тиреоидного гормона, который циркулирует по организму в основном в форме тироксина. Авторы показали, что созревающие клетки сетчатки демонстрируют разную чувствительность к ним на разных этапах своего развития. На самых первых этапах они производят фермент, быстро нейтрализующий и трийодтиронин, и тироксин, так что почти не реагируют на их присутствие. Однако затем начинается синтез другого фермента, превращающего «транспортный» тироксин в «действующий» трийодтиронин, что в итоге приводит к разделению разных линий светочувствительных колбочек.

 

Авторы отмечают, что этот механизм может давать сбой при некоторых нарушениях развития зрения. Так, известно, что преждевременно родившиеся малыши более склонны к дефектам цветного зрения — возможно, именно потому, что они слишком рано покинули организм матери, постоянно снабжавший их большими количествами тиреоидного гормона.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 14:48
26 минут
Александр Березин

Земная атмосфера 2,7 миллиарда лет назад состояла в основном из углекислого газа — и было его там до тысячи раз больше, чем сегодня. При этом азота почти не было, хотя сегодня его в воздухе 78%. Выходит, наша газовая оболочка по составу была близка к марсианской. Как ни странно, эти дела давно минувших дней актуальны для ответа на вопрос о будущем выживании человечества. Похоже, предсказание Стивена Хокинга о гибели всего живого из-за превращения Земли в Венеру не сбудется. Разбираемся, почему так и как одно связано с другим.

Вчера, 13:56
4 минуты
Илья Ведмеденко

Американские военные пришли к выводу, что новейший эсминец можно эксплуатировать в условиях больших волн. Безопасность корабля в значительной степени объясняется его конструкцией, обеспечивающей малозаметность.

Сегодня, 13:05
3 минуты
Полина Гершберг

Ученые создали информационную панель, показывающую распространение китайского коронавируса по миру в режиме реального времени. Данные вносятся из подтвержденных источников — это поможет бороться с дезинформацией.

25 января
3 минуты
Денис Гордеев

Вирус, который уже унес жизни 41 человека, породил новую волну популярности игры 2012 года.

24 января
35 минут
Александр Березин

Новый коронавирус — «родственник» старой атипичной пневмонии — уже привел к смерти 26 человек. Считается, что им может быть заражено несколько тысяч. И точно известно, что эпидемия вышла за пределы Китая. Но это не повод впадать в панику. Мы собрали всю известную информацию и попробовали ответить на главные вопросы о новой болезни.

Позавчера, 14:48
26 минут
Александр Березин

Земная атмосфера 2,7 миллиарда лет назад состояла в основном из углекислого газа — и было его там до тысячи раз больше, чем сегодня. При этом азота почти не было, хотя сегодня его в воздухе 78%. Выходит, наша газовая оболочка по составу была близка к марсианской. Как ни странно, эти дела давно минувших дней актуальны для ответа на вопрос о будущем выживании человечества. Похоже, предсказание Стивена Хокинга о гибели всего живого из-за превращения Земли в Венеру не сбудется. Разбираемся, почему так и как одно связано с другим.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

25 января
3 минуты
Денис Гордеев

Вирус, который уже унес жизни 41 человека, породил новую волну популярности игры 2012 года.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: