Sítnice se znovu připojí k zachování vidění u retinitis pigmentosa

Vědci z Jules Stein Eye Institute na lékařské fakultě Davida Geffen v UCLA zjistili, že určité buňky sítnice se mohou znovu zapojit, když se vidění začne zhoršovat u retinitis Pigmentosa, genetické oční onemocnění, které vede k progresivní slepotě. Ve studii používající myší modely vědci zjistili, že bipolární buňky tyče, neurony, které obvykle přijímají signály od prutů, které poskytují noční vidění, mohou vytvářet nová funkční spojení s kužely, které poskytují denní vidění, když jejich obvyklí partneři přestanou pracovat. Studie se objeví v Současná biologie.

Proč na tom záleží

Retinitis Pigmentosa postihuje miliony lidí po celém světě a je hlavní příčinou zděděné slepoty. Zatímco onemocnění často postupuje pomalu, přičemž někteří pacienti si udržují překvapivé množství použitelného vidění do středního věku, není známo, jak se sítnicové obvody přizpůsobují ztrátě buněk. Porozumění těmto přirozeným adaptačním mechanismům by mohlo odhalit nové cíle pro léčbu zaměřené na zachování vidění.

Co studie udělala

Vědci používali Rhodopsin knockout myši, které modelují časnou retinitis pigmentosa, kde tyčové buňky nemohou reagovat na světlo a degenerace probíhají pomalu. Vytvořili elektrické záznamy z jednotlivých bipolárních buněk tyče, neuronů, které se normálně spojují s tyčími, aby viděly, jak se tyto buňky chovaly, když se ztratil jejich obvyklý vstup. Tým také použil další myší modely, které postrádají různé komponenty tyčové signalizace, aby určily, co spouští proces rewiringu. Podporovali své jednobuněčné nálezy s elektrickými měřeními celé retiny.

Co našli

Bipolární buňky tyče u myší postrádajících funkční tyče vykazovaly odpovědi na velké amplitudy poháněné kuželovými buňkami místo jejich normálních vstupů tyče. Tyto přepojené odpovědi byly silné a měly očekávané elektrické vlastnosti signálů řízených kuželem. K rewiringu došlo konkrétně u myší s degenerací tyčí, ale ne u jiných myších modelů, které postrádaly reakce na prut bez skutečné buněčné smrti. To naznačuje, že buněčné opakování je spuštěno samotným degeneračním procesem, spíše než jednoduše absencí světelných reakcí nebo zlomených synapsí.

Zjištění doplňují předchozí práce výzkumného týmu 2023, které ukazují, že jednotlivé buňky kužele mohou zůstat funkční i po závažných strukturálních změnách v pozdějších stádiích onemocnění. Tyto studie společně ukazují, že sítnicové obvody udržují funkci prostřednictvím různých adaptačních mechanismů v různých stádiích progrese onemocnění. Výzkum ukazuje, že k adaptaci sítnice dochází prostřednictvím různých mechanismů v různých stádiích onemocnění, což by mohlo vědcům pomoci identifikovat nové cíle pro zachování vidění u pacientů s zděděnými onemocněními sítnice.

Od odborníků

„Naše zjištění ukazují, že sítnice se přizpůsobuje ztrátě prutů způsoby, které se pokoušejí zachovat citlivost na denní světlo v sítnici,“ řekl starší autor Ap Sampath, Ph.D. oční institut Jules Stein na lékařské fakultě Davida Geffen v UCLA. „Když jsou ztraceny obvyklé spojení mezi bipolárními buňkami tyče a tyčemi, mohou se tyto buňky znovu zapojit, aby místo toho dostávaly signály z kužele. Zdá se, že signál pro tuto plasticitu je samotná degenerace, možná prostřednictvím role gliových podpůrných buněk nebo faktorů uvolněných umírajícími buňkami.“

Co bude dál

Jednou z otevřených otázek je, zda toto převinutí představuje obecný mechanismus používaný sítnicí, když rods umírají. Skupina v současné době zkoumá tuto možnost u jiných mutantních myší, které přenášejí mutace na rhodopsin a další tyčové proteiny, o nichž je známo, že u lidí způsobují pigmentosu retinitis.