211service.com
Regenererende neuroner i øjnene
Celler i nethinden hos mus kan lokkes til at skabe nye neuroner efter en skade, ifølge ny forskning fra University of Washington. Dette er den mest definitive demonstration til dato, at en sådan regenerering er mulig, givet de rigtige signaler, for en specifik type neuron i den indre nethinde af et pattedyr.
Revitaliseret nethinden: En regenereret amacrin celle, som er en type celle, der findes i den indre nethinde. Cellens kerne er mærket med rødt, mens resten er mærket med grønt.
Hvis forskere kunne anspore udviklingen af forskellige typer af nye neuroner i det levende menneskelige øje, kunne de muligvis erstatte celler, der går tabt i sygdomme som makuladegeneration og retinitis pigmentosa. Få eller ingen behandlingsmuligheder er i øjeblikket tilgængelige for patienter med disse sygdomme.
Dette er en fremragende, klar demonstration af, at du kan genvækst celler i den indre nethinde, siger Stephen Rose , forskningschef ved nonprofitfonden Fighting Blindness.
Nethinden, som er placeret bagerst i øjet, har et ydre lag af celler, der registrerer lys og omsætter det til elektriske signaler. Det har også indre lag, som behandler signalerne og sender dem til hjernen.
Ved degenerative lidelser som makuladegeneration og retinitis pigmentosa nedbrydes ydre lagceller, kaldet fotoreceptorer, i de tidlige stadier af sygdommen, hvilket fører til synstab. Omfattende forskning har fokuseret på at erstatte disse celler i et forsøg på at genoprette synet. Hos mennesker med fremskreden sygdom eller blindhed kan de indre cellelag dog også nedbrydes eller blive uorganiserede og skal genopbygges, siger Rose.
Den ydre nethinde er som CPU'en, og den indre nethinde er som bundkortet, siger han. Hvis jeg tilslutter en ny CPU til et dødt bundkort, vil det ikke gøre noget godt, uanset hvor stor en CPU det er.
I det aktuelle arbejde, udviklingsbiolog Thomas Reh og hans hold beskadigede først musenes nethinder ved at bruge et kemikalie, der vides at ødelægge indre nethindeceller. Derefter injicerede de en cocktail af proteiner kaldet vækstfaktorer. Denne proces ansporede nogle celler, kaldet muller glia, til at vende tilbage til en umoden tilstand. Muller glia giver normalt næring til andre neuroner og deler sig ikke. Efter kemisk behandling vendte nogle af dem dog tilbage til en udifferentieret tilstand, hvor de lignede stamceller.
De umodne celler begyndte derefter at proliferere, nogle af dem differentierede til modne neuroner. Især dannede de amacrine celler, som er placeret i den indre nethinde. Disse celler medierer elektriske signaler, der kommer fra fotoreceptorerne og er særligt vigtige for bevægelsesdetektion og nattesyn, siger Reh.
Vi fik ikke et stort antal nye neuroner, tilføjer han. Men vi viste, at vi kunne lave nye amacrine celler, den celletype, der var gået tabt på grund af skader. Resultaterne blev offentliggjort i denne uge i online-udgaven af Proceedings of the National Academy of Sciences .
Det nuværende arbejde kan hjælpe med at bygge et fundament for fremtidige terapier, hvor celler i den indre nethinde - og potentielt andre celler, herunder fotoreceptorer - regenereres in situ i det levende menneskelige øje, siger Reh. I teorien kan sådanne behandlinger tillade læger at erstatte retinale neuroner præcis på det sted, hvor de er nødvendige, uden forstyrrelser eller diskontinuiteter, siger han.
Hos lavere hvirveldyr som fisk og kyllinger er retinale celler kendt for at generere nye neuroner som reaktion på skader, som ofte genopretter synet. Mens pattedyr ikke har den samme selvhelbredende kapacitet, har nogle tidligere undersøgelser antydet, at pattedyrs nethinder under særlige omstændigheder kan være i stand til at generere nye neuroner. Rehs nuværende arbejde tilbyder mere definitive beviser for, at umodne celler, afledt af muller glia, kan differentiere igen til modne neuroner, siger Michael Young af Schepens Øjenforskningsinstitut.
Mere forskning er nødvendig, før retinal regenerering kan forsøges hos mennesker. Vi har brug for meget mere kontrol over de grundlæggende cellulære processer – at forsøge at regenerere forskellige typer neuroner og sikre, at de fungerer korrekt in vivo – før vi kan behandle rigtige mennesker med blændende sygdom, siger Anand Swaroop fra National Eye Institute.
For eksempel skal forskere vise, at regenererede neuroner opfører sig normalt i øjet, integreres i kredsløb med andre celler og bidrager til synet. Det er svært nok at dyrke forskellige celletyper, siger Rose. Men vil de fungere? Vil de gøre, hvad de celler, de erstatter normalt ville gøre? Det er virkelig hårdt.
Reh siger, at dyrkning af nye celler i øjet kunne være at foretrække frem for transplantation af celler, en tilgang som hans team også arbejder på. Transplantation involverer en vanskelig operation; cellerne går måske ikke præcis, hvor du vil have dem hen, siger Reh, og nogle celler kan forårsage en immunreaktion. Udvikling af metoder til at stimulere regenerering kan vise sig at være den bedste mulighed i det lange løb.