Обнаружен новый тип стволовых клеток, способных восстанавливать зрение
Исследователи обнаружили стволовые клетки в области зрительного нерва, передающего сигналы от глаза к мозгу. Данное открытие поможет лучше понять процесс развития наиболее распространённой формы глаукомы и может стать потенциальным лечением одной из главных причин потери зрения.
Результаты исследования учёных из Медицинской школы Университета Мэриленда (University of Maryland School of Medicine, UMSOM) были опубликованы 28 июля в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
«Мы полагаем, что данные клетки, называемые клетками-предшественниками нейронов, присутствуют в ткани зрительного нерва с момента рождения и остаются там десятилетиями, помогая питать нервные волокна, формирующие зрительный нерв», — сказал руководитель исследования Стивен Бернштейн (Steven Bernstein), доктор медицинских наук, профессор и заместитель заведующего кафедрой офтальмологии и наук о зрении в Медицинской школе Университета Мэриленда. «Без этих клеток волокна потеряют свою стрессоустойчивость и начнут разрушаться, вызывая повреждение зрительного нерва, что в конечном итоге может привести к глаукоме».
Более 3 миллионов американцев страдают от глаукомы, которая возникает в результате повреждения зрительного нерва, вызывая слепоту. Повреждение нерва обычно связано с повышенным давлением в глазу из-за скопления жидкости, которая не выводится должным образом. В поле зрения пациента могут формироваться слепые пятна, которые с течением времени постепенно увеличиваются.
«Клетки-предшественники нейронов впервые обнаружены в зрительном нерве. Без этих клеток нерв не способен восстанавливаться после повреждений, вызванных глаукомой или другими заболеваниями. Это может привести к постоянной потере зрения и инвалидности», — сказал доктор Бернштейн. «Существование нейрональных стволовых/прогениторных клеток открывает двери новым методам лечения, восстанавливающим повреждения зрительного нерва, и является очень воодушевляющей новостью».
В ходе эксперимента доктор Бернштейн и его команда исследовали узкую полосу ткани, называемую решётчатой пластинкой зрительного нерва. Пластинка шириной менее 1 миллиметра расположена между светочувствительной тканью сетчатки в задней части глаза и зрительным нервом. Длинные волокна нейронов простираются от сетчатки через решётчатую пластинку в зрительный нерв. Исследователи обнаружили, что клетки-предшественники пластинки отвечают за изоляцию волокон сразу после того, как они выходят из глаза, поддерживая связи между нейронами на пути к мозгу.
Стволовые клетки в нише пластинки воздействуют на эти нейроны факторами роста, а также способствуют формированию изолирующей оболочки. Исследователи смогли подтвердить присутствие данных стволовых клеток с помощью антител и генетически модифицированных животных, идентифицировав специфические белковые маркеры на нейрональных стволовых клетках.
«Для успешного получения клеток-предшественников пластинки в культуре нам понадобилось провести 52 эксперимента», — сказал доктор Бернштейн. «Так что этот процесс был настоящим испытанием».
Доктору Бернштейну и его коллегам необходимо было подобрать правильное сочетание факторов роста и других условий культивирования, которые были бы наиболее благоприятны для роста и размножения стволовых клеток. В конце концов исследовательская группа обнаружила, что стволовые клетки можно заставить дифференцироваться в несколько различных типов нервных клеток. К ним относятся нейроны и глиальные клетки, которые, как известно, важны для восстановления и замены клеток в различных областях мозга.
Данное открытие может стать переломным событием в лечении заболеваний, поражающих зрительный нерв. Доктор Бернштейн и его исследовательская группа планируют использовать генетически модифицированных мышей, чтобы увидеть, как истощение ниши клеток-предшественников пластинки способствует развитию таких заболеваний, как глаукома, и препятствует регенерации.
Также необходимо провести дальнейшие исследования для изучения механизмов восстановления нейронных предшественников.
«Если мы сможем определить ключевые факторы роста, выделяемые этими клетки, они смогут быть потенциально полезны в качестве коктейля, замедляющего прогрессирование глаукомы и других возрастных нарушений зрения», — добавил доктор Бернштейн.
