Cercetători de la Universitatea Johns Hopkins au identificat mecanismele moleculare prin care retina își formează zona centrală specializată în vederea detaliilor, o descoperire publicată în Proceedings of the National Academy of Sciences.
Un studiu coordonat de Robert J. Johnston Jr. la Universitatea Johns Hopkins a elucidat modul în care se formează foveola, regiunea din centrul retinei responsabilă pentru vederea cu precizie a detaliilor și a culorilor. Rezultatele, publicate în Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), contrazic modelul dominant de decenii, conform căruia celulele fotosensibile migrează pur și simplu pentru a crea această zonă.
Echipa de cercetători a constatat că anumite celule destinate inițial detectării luminii albastre își schimbă identitatea în timpul dezvoltării embrionare, devenind receptori pentru lumina roșie și verde. Acest proces de transformare este guvernat de o succesiune de semnale moleculare derivate din vitamina A și hormoni tiroidieni.
Mecanismul molecular al formării foveolei
Retina umană conține trei tipuri principale de conuri (celule fotosensibile): S, sensibile la albastru; M, sensibile la verde; și L, sensibile la roșu. Deși toate coexistă pe retina adultă, foveola este dominată de conurile M și L, configurație esențială pentru vederea centrală de înaltă rezoluție.
Studiul a utilizat organoizi retinieni, structuri tisulare cultivate în laborator care reproduc caracteristici ale retinei umane. Oamenii de știință au observat că între săptămânile 10 și 12 de dezvoltare, regiunea centrală conține conuri de tip S. Până în săptămâna 14, aceste celule sunt înlocuite sau transformate într-o populație dominată de conurile M și L.
Primul pas al acestui proces implică acidul retinoic, o moleculă derivată din vitamina A. Enzima CYP26A1 degradează acidul retinoic în centrul retinei; scăderea prezenței acestei molecule limitează formarea noilor conuri sensibile la albastru, favorizând astfel arhitectura foveolei.
Al doilea mecanism este susținut de hormonii tiroidieni. Semnalizarea acestora, menținută parțial de enzima DIO2, favorizează expresia opsinelor specifice conurilor M și L. Cercetătorii au identificat că acest proces poate determina celulele care exprimau deja opsina pentru albastru să adopte caracteristicile receptorilor pentru verde și roșu.
„Mai întâi, acidul retinoic contribuie la stabilirea tiparului. Apoi, hormonul tiroidian joacă un rol în transformarea celulelor rămase.
Această succesiune oferă o mai bună înțelegere a motivului pentru care foveola ajunge să aibă o compoziție diferită de cea a restului retinei.”
a explicat Robert J. Johnston Jr., coordonatorul studiului Robert J. Johnston Jr.
Implicații pentru medicina regenerative
Foveola este o zonă vulnerabilă în afecțiuni precum degenerescența maculară, care afectează vederea centrală și poate îngreuna activități precum cititul sau recunoașterea fețelor. Înțelegerea precisă a semnalelor care determină identitatea fiecărui fotoreceptor ar putea îmbunătăți organoidele retiniene.
Dacă cercetătorii vor reuși să reproducă cu acuratețe aceste procese, se va deschide calea pentru generarea de populații celulare care seamănă mai mult cu cele prezente într-o retină umană funcțională, contribuind la dezvoltarea viitoarelor terapii tisulare.
Distribuie articolul
Urmărește știrile Realitatea Medicala și pe Google News
