Биологи из Университета Джонса Хопкинса выяснили, что производное витамина А и гормоны щитовидной железы играют ключевую роль в развитии центрального зрения у человеческого плода. Они запускают процесс, в ходе которого одни светочувствительные клетки сетчатки глаза превращаются в другие. Результаты исследования, опубликованные в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, опровергают теорию, которая считалась основной на протяжении 30 лет.
За остроту центрального зрения отвечает небольшой участок в центре сетчатки – фовеола. Он позволяет человеку читать, различать мелкие детали и узнавать лица. Эта зона плотно заполнена светочувствительными клетками-колбочками, реагирующими на красный и зеленый свет, но в ней полностью отсутствуют колбочки, чувствительные к синему цвету. Ранее считалось, что «синие» колбочки, которые изначально появляются в этой области, в процессе развития глаза просто перемещаются на периферию сетчатки.
Новое исследование предлагает иное объяснение. Ученые обнаружили, что примерно на 14-й неделе внутриутробного развития «синие» колбочки в фовеоле не мигрируют, а трансформируются в «красные» и «зеленые». Этот процесс регулируют два химических фактора. Сначала ретиноевая кислота – производное витамина А – ограничивает формирование новых «синих» колбочек в центре сетчатки. Затем гормоны щитовидной железы заставляют оставшиеся «синие» колбочки преобразоваться в другие типы. По словам авторов, именно отсутствие «синих» колбочек в фовеоле обеспечивает максимальную четкость зрения.
Сделать это открытие удалось благодаря использованию органоидов – миниатюрных образцов сетчатки, выращенных в лаборатории из человеческих клеток. Такой подход позволил наблюдать за развитием тканей в течение нескольких месяцев, что невозможно сделать непосредственно во время беременности. Традиционные эксперименты на животных, например мышах или рыбах, не могли прояснить этот механизм, поскольку строение их сетчатки отличается от человеческой.
Понимание того, как формируется центральная область сетчатки, может помочь в разработке методов лечения таких заболеваний, как макулярная дегенерация, которая приводит к потере центрального зрения. В долгосрочной перспективе исследователи надеются научиться выращивать в лаборатории здоровые светочувствительные клетки для последующей трансплантации в поврежденную сетчатку. Однако ученые подчеркивают, что эта технология пока далека от клинического применения и требует длительных исследований безопасности и эффективности.
