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

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.

Позавчера, 20:14
7 минут
Полина Гершберг

Клеточные линии человека с «лицом эльфа» помогли ученым подтвердить, что древние люди одомашнили сами себя.

Вчера, 14:09
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи полагают, что усваивание алкоголя, возможно, позволило предкам человека разумного возвыситься над другими видами.

Вчера, 13:16
2 минуты
Илья Ведмеденко

Российское телевидение показало, что находится внутри так называемого ядерного чемоданчика — устройства, содержащего коды, которые в случае необходимости должны привести в действие ядерный арсенал страны.

4 декабря
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

4 декабря
2 минуты
Илья Ведмеденко

По мнению информаторов Центрального разведывательного управления США, СССР мог располагать огромным танком массой в 120 тонн.

Позавчера, 20:14
7 минут
Полина Гершберг

Клеточные линии человека с «лицом эльфа» помогли ученым подтвердить, что древние люди одомашнили сами себя.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

18 ноября
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

19 ноября
40 минут
Александр Березин

Женщины заводят ребенка не от мужа тем чаще, чем ниже его социальная ценность. Попробуем разобраться, как биология подталкивает их к изменам и почему моногамия имеет все шансы на реванш.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: