Ученые выяснили, как у человека до рождения формируется острое центральное зрение. Ключевую роль в этом процессе играет взаимодействие молекулы, производной от витамина А, и гормонов щитовидной железы. Результаты исследования опубликованы 9 июля в журнале Science Daily.
Новые данные меняют прежние представления о развитии светочувствительных клеток в центральной части сетчатки. Ранее считалось, что синие колбочки сначала появляются в центре, а затем смещаются в другие области. Теперь установлено: эти клетки остаются на месте, но постепенно превращаются в красные и зеленые.
Исследователи изучали развитие сетчатки с помощью органоидов — небольших фрагментов ткани, выращенных в лаборатории. Такой подход позволил проследить формирование фовеолы — крошечной зоны в центре сетчатки, отвечающей за наиболее четкое зрение.
В сетчатке человека есть три типа колбочек: синие, зеленые и красные. Однако в фовеоле синих колбочек нет — там находятся только красные и зеленые. Именно это обеспечивает высокую точность различения деталей.
На 10–12-й неделе внутриутробного развития в формирующейся фовеоле сначала появляется небольшое количество синих колбочек. К 14-й неделе они меняют свой тип, становясь красными и зелеными. Этот процесс идет в два этапа: сначала ретиноевая кислота (связанная с витамином А) разрушается, ограничивая образование новых синих колбочек, затем гормоны щитовидной железы запускают превращение оставшихся синих колбочек в красные и зеленые.
«Если в этой зоне остаются синие колбочки, человек видит хуже», — пояснил руководитель исследования, доцент биологии Университета Джонса Хопкинса Роберт Джонстон.
Открытие стало важным шагом к пониманию работы центральной части сетчатки, которая одной из первых страдает при макулярной дегенерации. Более точные модели этой зоны в будущем могут помочь выращивать ткани для трансплантации и восстановления зрения.
Бывшая аспирантка лаборатории Джонстона Катаржина Хасси, ныне молекулярный и клеточный биолог компании CiRC Biosciences, отметила, что органоидные технологии в перспективе позволят создавать почти индивидуальные популяции фоторецепторов. Такие клетки теоретически можно вводить в глаз, чтобы они встроились в ткань и помогли восстановить утраченное зрение.
Исследователи подчеркивают: до клинического применения еще далеко. Необходимы длительные эксперименты, проверка безопасности и эффективности. Тем не менее открытие дает ученым новую модель формирования центрального зрения и может стать основой для будущих клеточных терапий.