Ученым удалось "вырастить" человеческую сетчатку

Человек видит днем благодаря наличию светочувствительных колбочек. В сетчатке глаза находится около 7 млн рецепторов-колбочек, которые условно разделяют на три типа S, M и L.

• S-колбочки распознают сине-фиолетовую часть спектра;
• M-колбочки — зелено-желтые тона;
• L — красные.

На ранних сроках беременности эмбриональна сетчатка формируется из нейроэктодермы. В ней сначала возникают S-колбочки, затем L- / M-колбочки.

Robert Johnston из Johns Hopkins University выяснял вместе с коллегами, как возникают фоторецепторы. Результаты исследования были опубликованы в журнале Science.

Для того, чтобы предельно точно разобраться с развитием колбочек-рецепторов, авторы создали органоид сетчатки. Синтезированный фрагмент позволил понять, как развивается цветное зрение и как формируются чувствительные колбочки трех типов. Созданный участок ткани выращивался приблизительно 9 месяцев. Он мог принимать цветовую информацию и передавать ее нервным клеткам.

Предварительные исследования на животных показали, что в эмбриональном периоде значимую роль выполняют тиреоидные гормоны щитовидной железы. Выяснилось, что у людей механизм развития рецепторов S-типа c выделением M/L-линии сходен. При попытках подавить клеточные рецепторы, принимающие сигнал трийодтиронина, все колбочки вырастали по S-типу.

Трийодтиронин — это тиреоидный гормон щитовидной железы в биологически активной форме. Один из важнейших (вместе с тироксином) гормонов щитовидной железы.

Авторы показали, что созревающие клетки сетчатки демонстрируют разную чувствительность к ним на разных этапах своего развития. На самых первых этапах они производят фермент, быстро нейтрализующий и трийодтиронин, и тироксин, так что почти не реагируют на их присутствие. Однако затем начинается синтез другого фермента, превращающего «транспортный» тироксин в «действующий» трийодтиронин, что в итоге приводит к разделению разных линий светочувствительных колбочек.

Ученые отметили, что при аномалиях зрения этот механизм иногда не срабатывает. Например, недоношенные особи могут страдать дефектами цветного зрения, поскольку была прервана связь с организмом матери,который подпитывал их тиреоидным гормоном.