تظهر الدراسة طريقة جديدة لعكس العمى الوراثي في أحد الثدييات
المستقبلات الضوئية هي الخلايا في ال شبكية العين (الجزء الخلفي من العين) والذي عند تفعيله يرسل إشارة إلى الدماغ. تعد المستقبلات الضوئية المخروطية ضرورية للرؤية النهارية وإدراك الألوان وحدة البصر. تنتهي صلاحية هذه المخاريط عندما تصل أمراض العين إلى مرحلة لاحقة. تمامًا مثل خلايا دماغنا، لا تتجدد المستقبلات الضوئية، أي أنها بمجرد نضوجها تتوقف عن الانقسام. لذلك، فإن تدمير هذه الخلايا يمكن أن يؤدي إلى ضعف الرؤية، بل ويسبب العمى في بعض الأحيان. نجح الباحثون المدعومون من المعهد الوطني للعيون التابع للمعاهد الوطنية للصحة بالولايات المتحدة الأمريكية في الشفاء العمى الخلقي في الفئران عن طريق إعادة برمجة الخلايا الداعمة في شبكية العين - المسماة Müller glia - وتحويلها إلى مستقبلات ضوئية قضيب في دراستهم المنشورة في الطبيعة. هذه القضبان هي نوع واحد من خلايا مستقبلات الضوء التي تستخدم عمومًا للرؤية في الإضاءة المنخفضة ولكنها تُرى أيضًا لحماية المستشعرات الضوئية المخروطية. أدرك الباحثون أنه إذا كان من الممكن تجديد هذه القضبان داخليًا في العين ، فهذا علاج محتمل للعديد من العيون الأمراض حيث تتأثر المستقبلات الضوئية بشكل رئيسي.
لقد ثبت منذ فترة طويلة أن Müller glia لديها إمكانات تجديد قوية في أنواع أخرى مثل الزرد الذي يعد كائنًا نموذجيًا رائعًا للبحث. تنقسم مولر الدبقية وتتجدد استجابة لإصابة عين البرمائيات في سمك الزرد. كما أنها تتحول إلى مستقبلات ضوئية وخلايا عصبية أخرى وتحل محل الخلايا العصبية التالفة أو المفقودة. لذلك ، يمكن أن يرى الزرد مرة أخرى حتى بعد تعرضه لإصابة خطيرة في شبكية العين. في المقابل ، عيون الثدييات لا تصلح نفسها بهذه الطريقة. تدعم الخلايا الدبقية مولر الخلايا المحيطة وتغذيها لكنها لا تجدد الخلايا العصبية بهذه الوتيرة. بعد الإصابة يتم إعادة تكوين عدد قليل جدًا من الخلايا والتي قد لا تكون مفيدة تمامًا. عند إجراء التجارب المعملية ، يمكن للثدييات الدبقية مولر أن تحاكي تلك الموجودة في الزرد ولكن فقط بعد حدوث بعض الإصابات في أنسجة الشبكية وهو أمر غير مستحسن لأنه سيكون له نتائج عكسية. بحث العلماء عن طريقة لإعادة برمجة خلايا مولر الدبقية في الثدييات لتصبح مستقبلة ضوئية للقضيب دون التسبب في أي إصابة لشبكية العين. سيكون هذا مثل آلية "الإصلاح الذاتي" الخاصة بالثدييات.
في الخطوة الأولى من إعادة البرمجة ، حقن الباحثون عيون الفئران بجين ينشط بروتين بيتا كاتينين الذي أدى إلى انقسام مولر الدبقية. في الخطوة الثانية التي تم إجراؤها بعد عدة أسابيع ، قاموا بحقن عوامل تحفز الخلايا المقسمة حديثًا على أن تنضج لتصبح مستقبلات ضوئية للقضيب. ثم تم تعقب الخلايا المشكلة حديثًا بصريًا باستخدام مجهر. كانت المستقبلات الضوئية للقضيب الجديدة التي تم إنشاؤها مماثلة في هيكلها للمستقبلات الحقيقية ويمكنها اكتشاف الضوء الوارد. بالإضافة إلى ذلك ، تم أيضًا تشكيل هياكل متشابكة أو شبكة تسمح للقضبان بالتواصل مع الخلايا الأخرى داخل شبكية العين من أجل ترحيل الإشارات إلى الدماغ. لاختبار وظائف هذه المستقبلات الضوئية للقضيب ، أجريت تجارب على الفئران التي تعاني من العمى الخلقي - فئران ولدت عمياء تفتقر إلى مستقبلات ضوئية للقضيب والتي تعمل. في حين أن هذه الفئران العمياء لديها قضبان ومخاريط ، فإن ما تفتقر إليه هو جينان مهمان يسمحان للمستقبلات الضوئية بنقل الإشارات. تطورت المستقبلات الضوئية العصوية بطريقة مماثلة في الفئران العمياء التي لها وظيفة مماثلة كما في الفئران العادية. لوحظ نشاط في جزء من الدماغ يستقبل إشارات بصرية عندما تتعرض هذه الفئران للضوء. لذلك ، تم توصيل قضبان جديدة لنقل الرسائل بنجاح إلى الدماغ. لا يزال يتعين تحليل ما إذا كانت القضبان الجديدة تتطور وتعمل بشكل صحيح في عين مريضة حيث لا تتصل خلايا شبكية العين أو تتفاعل بشكل صحيح.
يعتبر هذا الأسلوب أقل توغلاً أو ضررًا من غيره العلاجات متاح مثل إدخال الخلايا الجذعية في شبكية العين لغرض التجديد وهو خطوة للأمام في هذا المجال. التجارب مستمرة لتقييم ما إذا كانت الفئران التي ولدت عمياء قد استعادت القدرة على أداء المهام البصرية، على سبيل المثال، الركض عبر متاهة. في هذه المرحلة، يبدو أن الفئران أدركت الضوء لكنها لم تكن قادرة على تمييز الأشكال. قد يرغب الباحثون في اختبار هذه التقنية على أنسجة الشبكية البشرية. لقد عززت هذه الدراسة جهودنا نحو العلاجات التجديدية عمى الناجمة عن أمراض العين الوراثية مثل التهاب الشبكية الصباغي والأمراض والإصابات المرتبطة بالعمر.
***
{يمكنك قراءة ورقة البحث الأصلية عن طريق النقر فوق ارتباط DOI الوارد أدناه في قائمة المصدر (المصادر) المذكورة}
المصدر (ق)
ياو ك وآخرون. 2018. استعادة الرؤية بعد نشأة de novo من مستقبلات ضوئية قضيب في شبكية العين في الثدييات. الطبيعة. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0425-3
***
