Разрыв в сетчатке может помочь восстановить зрительный нерв

В экспериментах с тканями мышей и клетками человека исследователи Johns Hopkins Medicine заявили, что они обнаружили, что удаление мембраны, выстилающей заднюю часть глаза, может повысить вероятность восстановления нервных клеток, поврежденных слепыми заболеваниями. Полученные результаты специально нацелены на открытие новых способов обратить вспять потерю зрения, вызванную глаукомой и другими заболеваниями, которые влияют на зрительный нерв, информационную магистраль от глаза к мозгу.

“Идея восстановления зрения тому, кто потерял зрение из-за болезни зрительного нерва, десятилетиями считалась научной фантастикой. Но за последние пять лет биология стволовых клеток достигла точки, в которой это возможно », – говорит Томас Джонсон, штат Массачусетс.D., Ph.D., доцент офтальмологии Глазного института Уилмера Медицинской школы Университета Джонса Хопкинса.

Исследование было опубликовано янв. 12 в журнале Stem Cell Reports.

В человеческом глазу имеется более 1 миллиона мелких нервных клеток, называемых ганглиозными клетками сетчатки, которые передают в мозг сигналы от светособирающих клеток, называемых фоторецепторами, в задней части глаза. Ганглиозные клетки сетчатки посылают длинные руки или аксоны, которые связываются вместе с проекциями других ганглиозных клеток сетчатки, образуя зрительный нерв, который ведет к мозгу.

Когда на глаз оказывается высокое давление, как при глаукоме, он повреждает и в конечном итоге убивает ганглиозные клетки сетчатки. В других условиях воспаление, закупорка кровеносных сосудов или опухоль могут убивать ганглиозные клетки сетчатки. После смерти ганглиозные клетки сетчатки не восстанавливаются.

«Вот почему так важно обнаруживать глаукому на ранней стадии», – говорит Джонсон. “Мы много знаем о том, как лечить глаукому и помогать нервным клеткам пережить травму, но как только клетки отмирают, нарушение зрения становится необратимым.”

Джонсон является членом группы исследователей из Института глаза Джона Хопкинса Уилмера, которые ищут способы восстановить или заменить потерянные оптические нейроны путем выращивания новых клеток.

В текущем исследовании Джонсон и его команда выращивали сетчатку мышей в лабораторной посуде и отслеживали, что происходит, когда они добавляли ганглиозные клетки сетчатки человека, полученные из эмбриональных стволовых клеток человека, на поверхность сетчатки мыши. Они обнаружили, что большинство трансплантированных клеток человека не смогли интегрироваться в ткань сетчатки, которая содержит несколько слоев клеток.

«Пересаженные клетки слипались вместе, а не расходились друг от друга, как на живой сетчатке», – говорит Джонсон.

Однако исследователи обнаружили, что небольшое количество трансплантированных клеток сетчатки было способно равномерно осесть в определенных областях сетчатки мыши. При более внимательном рассмотрении области, где трансплантированные клетки интегрировались, хорошо выровнены с местами, где исследователям приходилось делать надрезы в сетчатке мышей, чтобы заставить их лечь в чашку для культивирования. В этих точках разреза некоторые из пересаженных клеток смогли проникнуть в сетчатку и интегрироваться в нужное место в ткани.

«Это говорит о том, что эти разрезы сломали какой-то барьер», – говорит Джонсон. “Если бы мы смогли найти способ удалить его, мы могли бы добиться большего успеха при трансплантации.”

Оказывается, барьер – это хорошо известная анатомическая структура сетчатки, называемая внутренней ограничивающей мембраной. Это полупрозрачная соединительная ткань, созданная клетками сетчатки для отделения глазной жидкости от сетчатки.

После использования фермента для ослабления соединительных волокон внутренней ограничивающей мембраны исследователи удалили мембрану и применили трансплантированные человеческие клетки к сетчатке. Они обнаружили, что большинство трансплантированных ганглиозных клеток сетчатки росли более нормальным образом, интегрируясь более полно. Трансплантированные клетки также показали признаки установления новых нервных связей с остальной структурой сетчатки по сравнению с сетчаткой, у которой были интактные мембраны.

«Эти данные предполагают, что изменение внутренней ограничивающей мембраны может быть необходимым шагом в нашей цели по восстановлению новых клеток в поврежденной сетчатке», – говорит Джонсон.

Исследователи планируют продолжить изучение развития трансплантированных ганглиозных клеток сетчатки, чтобы определить факторы, которые им необходимы для функционирования после интеграции в сетчатку.

Самые занимательные новости