23 Сен Ученые из Университета штата Юта смогли возродить светочувствительные нервные клетки трупных глаз и восстановить связь между нервными клетками
Ученые из Университета штата Юта в США в рамках серии открытий смогли возродить светочувствительные нервные клетки трупных глаз и восстановить связь между нервными клетками. Исследование поднимает вопрос о необратимости гибели нейронов и предоставляет новые возможности для зрительной реабилитации.
Работа была опубликована в журнале Nature в мае 2022 г.
Многие периферические органы человека могут быть трансплантированы от умерших доноров.
Однако ткани центральной нервной системы быстро теряют жизнеспособность после прекращения кровообращения, что снижает их потенциал для трансплантации.
Исследователи во главе с докторами Frans Vinberg и Fatima Abbas изучили, как умирают нейроны сетчатки, и предложили новые методы их оживления. Сетчатка при этом использовалась в качестве модели центральной нервной системы.
Миллиарды нейронов в центральной нервной системе передают сенсорную информацию в виде электрических сигналов; в глазу свет воспринимают специализированные нервные клетки – фоторецепторы. «Мы смогли разбудить фоторецепторы в макуле человека, – объяснила Fatima Abbas. – Даже через пять часов после смерти донора эти клетки реагировали на яркий свет, цветные световые сигналы и даже на очень тусклые вспышки света». В то же время, несмотря на активность фоторецепторов, сохранявшуюся после гибели доноров, клетки, по-видимому, утратили способность общаться с другими нервными клетками. По мнению исследователей, критическим фактором, ведущим к потере связей между нейронами, является кислородное голодание.
Frans Vinberg и его команда разработали специальную транспортную среду для восстановления снабжения клеток кислородом и другими питательными веществами. Кроме того, они создали устройство для стимуляции сетчатки и измерения электрической активности ее клеток. Они проводили эксперименты с 40 донорскими глазами, полученными менее чем через 20 минут с момента смерти донора. Им удалось восстановить специфический электрический сигнал, наблюдаемый в живых глазах – b-волну. Это первая запись b-волны, сделанная с центральной сетчатки трупного человеческого глаза.
«Мы смогли заставить клетки сетчатки разговаривать друг с другом так же, как в живом глазу во время процесса зрения, – говорит Vinberg. – Раньше ученым удавалось лишь очень ограниченно восстановить электрическую активность в трупных глазах, но этого никогда не получалось достичь в макуле, и никогда в такой степени, в которой это удалось нам».
Новые данные могут быть использованы для изучения нейронов периферической и центральной нервной системы. Они помогут исследователям лучше понять механизм развития нейродегенеративных заболеваний глаз, головного и спинного мозга.
Они позволят тестировать новые методы лечения на функционирующих человеческих нервных клетках, что ускорит разработку лекарств и уменьшит потребность в исследованиях на животных.
Научное сообщество теперь сможет изучать человеческое зрение способами, которые невозможны с использованием лабораторных животных. Создание изолированных жизнеспособных участков сетчатки человека может помочь разработать новые методы лечения заболеваний, вызывающих слепоту, например, возрастной макулярной дегенерации.