Когда нейрон теряет связь с соседними клетками, это, как правило, необратимая участь. Но в новом исследовании ученые нашли способ возродить связи светочувствительных нейронов в сетчатке человека, полученной из посмертных донорских глаз.
В течение пяти часов после смерти человека глаза все еще обычно реагируют на свет. Но эти светочувствительные клетки, называемые фоторецепторами, не могут общаться с другими клетками сетчатки, что делает их по сути неэффективными. Группе исследователей удалось взять человеческие глаза у недавно умершего донора органов и, используя специально разработанный носитель для глаз, который обеспечивал их кислородом во время транспортировки, поддерживать поток питательных веществ. Затем, воздействуя на сетчатку электрическим током, они смогли восстановить естественные электрические импульсы фоторецепторов в макуле - области сетчатки, отвечающей за центральное поле зрения. Результаты исследования, впервые проведенного на посмертных глазах, были опубликованы в журнале Nature в среду.
"Мы смогли заставить клетки сетчатки разговаривать друг с другом, как они это делают в живом глазу для обеспечения человеческого зрения", - сказал в своем заявлении автор исследования Франс Винберг, доцент офтальмологии в Университете Юты. "Прошлые исследования восстановили очень ограниченную электрическую активность в глазах доноров органов, но этого никогда не удавалось достичь в макуле, и никогда в той степени, которую мы продемонстрировали сейчас".
Большая часть исследований потери зрения проводится с использованием мышей или других животных. Но у мышей нет макулы, что делает результаты, полученные на этих животных-моделях, несовершенным соответствием человеческому зрению. Эти новые методы могут расширить возможности исследования человеческого зрения. Это также может стать сигналом о потенциальном будущем, в котором потеря зрения из-за макулярной дегенерации и других нейродегенеративных заболеваний может быть обращена вспять.
"Научное сообщество теперь может изучать человеческое зрение таким образом, который просто невозможен на лабораторных животных", - добавил Винберг. "Мы надеемся, что это послужит мотивацией для обществ доноров органов, доноров органов и глазных банков, помогая им понять новые захватывающие возможности, которые открывает этот вид исследований".
Возрастная макулярная дегенерация - одна из основных причин слепоты во всем мире, и, по данным Центра по контролю и профилактике заболеваний, она является основной причиной потери зрения и слепоты у американцев в возрасте 65 лет и старше.
"Возможность взять эти донорские глаза и понять, как работает сетчатка у человека и что именно происходит при этих заболеваниях - это очень важно", - сказала KSL нейробиолог из Университета Юты и ведущий автор нового исследования Фатима Аббас.
Помимо нейродегенерации в глазу, будущая работа, основанная на данном исследовании, потенциально может прояснить, как умирают нейроны, и как мы можем возродить эти нервные клетки для поддержания или восстановления функций в будущем. Используя сетчатку в качестве модели центральной нервной системы в целом, методология этой исследовательской группы может поставить под сомнение необратимость гибели нейронов.