Новые исследования, проведенные в Калифорнийском университете на мышиных животных моделях, показывают, что «спящие» колбочки в дегенерирующей сетчатке вовсе не спящие, а продолжают функционировать,

Новые исследования, проведенные в Калифорнийском университете на мышиных животных моделях, показывают, что «спящие» колбочки в дегенерирующей сетчатке вовсе не спящие, а продолжают функционировать, вырабатывая реакцию на свет и управляя деятельностью сетчатки для обеспечения зрения. Авторы исследования описывают это так: «Колбочки могут оставаться живыми после гибели почти всех палочек, но они отодвигают ключевые части клеток и поэтому выглядят спящими».

?Авторы исследования говорят, что их результаты доказывают возможность разработки терапевтических мер по защите клеток или повышению их чувствительности и сохранию почти нормального дневного зрения.

?Несмотря на то, что чувствительность колбочек была примерно в 100–1000 раз ниже нормы, падение чувствительности ганглиозных клеток была гораздо выше. Возможно, это связано с тем, что адаптационные механизмы во внутренней сетчатке могут пытаться минимизировать разницу в чувствительности, чтобы сохранить надежную сигнализацию в ганглиозных клетках, и это согласуется с тем, что мы знаем о физиологии мозга в целом.

?Гомеостатические механизмы, оперативно реагирующие на возникающие травмы и болезни, обычно скрывают возникший недостаток, вот почему неврологические проблемы зачастую трудно обнаружить до тех пор, пока дефицит не станет очень сильным.

?Исследователи изучали свойства мембран колбочек у мышей (rd10 модель с аутосомно-рецессивным пигментным ретинитом) после дегенерации палочек. Метод регистрации с помощью патч-клампа — это лабораторная техника для изучения токов в живых клетках при контроле мембранного потенциала клетки или мембранного напряжения. Такие записи одиночных клеток позволяют установить ключевые характеристики активности клетки, включая наличие специфических мембранных токов, наличие у клетки световых реакций и возможность связи с нижележащими нейронами сетчатки.

?Кроме того, исследователи использовали записи с многоэлектродных матриц, которые позволяют установить активность всех ганглиозных клеток сетчатки и могут показать способность ганглиозных клеток реагировать на зрительные стимулы, которые меняются в пространственном расположении с течением времени.

?Эти записи показали, что оставшиеся колбочки в сетчатке, где палочки в основном дегенерировали, все еще функционируют. Хотя анатомическая специализация, отвечающая за генерирование светового ответа — фототрансдукции — и синаптическая связь с нижележащими клетками отсутствовали, эти функции сохранились с меньшей чувствительностью, чем обычно. Данные клетки по-прежнему демонстрируют многие особенности нормальных колбочек, включая аналогичный мембранный потенциал покоя, нормальный синаптический ток Ca2+ и световой ответ, несмотря на то, что у них больше нет той части клетки, которая традиционно считалась необходимой для светового ответа. Кроме того, ганглиозные клетки сохраняют способность реагировать на зрительные стимулы с аналогичной пространственной и временной чувствительностью.

?Результаты могут подсказать дальнейший путь для пациентов с заболеваниями, которые, как считалось, вызывают необратимую слепоту сетчатки, поскольку жизнеспособность фоторецепторов или колбочек в тканях ранее считалась непоправимо нарушенной. Следующий шаг исследовательской группы — установить, в какой степени нейропротекция или усиление работы спящих колбочек позволит спасти зрение при различных формах слепоты.

?Ellis EM, Paniagua AE, Scalabrino ML, Thapa M, Rathinavelu J, Jiao Yu, Williams DS, Field GD, Fain GL, Sampath AP. Cones and cone pathways remain functional in advanced retinal degeneration. Preprint. 2022. doi: 10.1101/2022.09.27.509752 Available from: https://vk.cc/cqVrYG [Accessed 5th June 2023]

Источник: www.biorxiv.org

Комментарии: