211service.com
Regenererande neuroner i ögonen
Celler i näthinnan hos möss kan lockas till att skapa nya neuroner efter en skada, enligt ny forskning från University of Washington. Detta är den mest definitiva demonstrationen hittills att sådan regenerering är möjlig, givet de rätta signalerna, för en specifik typ av neuron i ett däggdjurs inre näthinna.
Retina återupplivad: En regenererad amakrincell, som är en typ av cell som finns i den inre näthinnan. Cellens kärna är märkt med rött, medan resten är märkt med grönt.
Om forskare kunde stimulera utvecklingen av olika typer av nya neuroner i det levande mänskliga ögat, skulle de kanske kunna ersätta celler som går förlorade i sjukdomar som makuladegeneration och retinitis pigmentosa. Få eller inga behandlingsalternativ finns för närvarande tillgängliga för patienter med dessa sjukdomar.
Detta är en utmärkt, tydlig demonstration att du kan återväxa celler i den inre näthinnan, säger Stefan Rose , chief research officer vid den ideella Foundation Fighting Blindness.
Näthinnan, som sitter baktill i ögat, har ett yttre lager av celler som upptäcker ljus och översätter det till elektriska signaler. Den har också inre lager, som bearbetar signalerna och skickar dem till hjärnan.
Vid degenerativa sjukdomar som makuladegeneration och retinitis pigmentosa bryts celler i det yttre lagret, så kallade fotoreceptorer, ned i de tidiga stadierna av sjukdomen, vilket leder till förlust av synen. Omfattande forskning har fokuserat på att ersätta dessa celler, i ett försök att återställa synen. Hos personer med avancerad sjukdom eller blindhet kan dock de inre cellskikten också bryta ner eller bli oorganiserade och behöva byggas om, säger Rose.
Den yttre näthinnan är som processorn, och den inre näthinnan är som moderkortet, säger han. Om jag ansluter en ny CPU till ett dött moderkort kommer det inte att göra någon nytta, oavsett hur bra CPU det är.
I det aktuella arbetet utvecklingsbiolog Thomas Reh och hans team förstörde mössens näthinnor med hjälp av en kemikalie som är känd för att förstöra inre retinala celler. Sedan injicerade de en cocktail av proteiner som kallas tillväxtfaktorer. Denna process sporrade vissa celler, kallade muller glia, att återgå till ett omoget tillstånd. Muller glia ger normalt näring till andra nervceller och delar sig inte. Efter kemisk behandling återgick dock några av dem till ett odifferentierat tillstånd där de liknade stamceller.
De omogna cellerna började sedan föröka sig, några av dem differentierade till mogna neuroner. I synnerhet bildade de amakrina celler, som finns i den inre näthinnan. Dessa celler förmedlar elektriska signaler som kommer från fotoreceptorerna och är särskilt viktiga för rörelsedetektering och mörkerseende, säger Reh.
Vi fick inte ett stort antal nya neuroner, tillägger han. Men vi visade att vi kunde göra nya amakrinceller, den celltyp som hade förlorats på grund av skador. Resultaten publicerades denna vecka i onlineupplagan av Proceedings of the National Academy of Sciences .
Det nuvarande arbetet kan bidra till att bygga en grund för framtida terapier där celler i den inre näthinnan - och potentiellt andra celler, inklusive fotoreceptorer - regenereras på plats, i det levande mänskliga ögat, säger Reh. I teorin kan sådana behandlingar tillåta läkare att ersätta retinala neuroner exakt på den plats där de behövs, utan störningar eller diskontinuiteter, säger han.
Hos lägre ryggradsdjur som fiskar och kycklingar är näthinneceller kända för att generera nya neuroner som svar på skada, vilket ofta återställer synen. Även om däggdjur inte har samma självläkande förmåga, har en del tidigare forskning föreslagit att däggdjurens näthinnor under särskilda omständigheter kan generera nya neuroner. Rehs nuvarande arbete ger mer definitiva bevis för att omogna celler, härledda från muller glia, kan differentiera igen till mogna neuroner, säger Michael Young av Schepens ögonforskningsinstitut.
Mer forskning behövs innan näthinneregenerering kan prövas hos människor. Vi behöver mycket mer kontroll över de grundläggande cellulära processerna – att försöka regenerera olika typer av neuroner och se till att de fungerar korrekt in vivo – innan vi kan behandla riktiga människor med bländande sjukdom, säger Anand Swaroop från National Eye Institute.
Till exempel måste forskare visa att regenererade neuroner beter sig normalt i ögat, integreras i kretsar med andra celler och bidrar till synen. Det är svårt nog att odla olika celltyper, säger Rose. Men kommer de att fungera? Kommer de att göra vad cellerna de ersätter normalt skulle göra? Det är riktigt tufft.
Reh säger att det kan vara att föredra att odla nya celler i ögat framför att transplantera celler, ett tillvägagångssätt som hans team också arbetar med. Transplantation innebär en knepig operation; cellerna kanske inte går precis där du vill att de ska gå, säger Reh, och vissa celler kan orsaka en immunreaktion. Att utveckla metoder för att stimulera regenerering kan visa sig vara det bästa alternativet i det långa loppet.