Oamenii de știință au reînviat celulele neuronilor sensibile la lumină din ochii donatorilor de organe și au restabilit comunicarea dintre ele, ca parte a unei serii de descoperiri care vor transforma cercetarea asupra creierului și vederii. Miliarde de neuroni din sistemul nervos central transmit informații senzoriale ca semnale electrice; în ochi, neuroni specializați cunoscuți sub numele de fotoreceptori simt lumina. Publicând în Nature, o echipă de cercetători de la Centrul pentru ochi John A. Moran de la Universitatea din Utah și colaboratori de la Scripps Research descriu modul în care au folosit retina ca model al centrului sistemul nervos pentru a investiga modul în care mor neuronii – și noi metode de a-i reînvia. „Am reușit să trezim celule fotoreceptoare din macula umană, care este partea retinei responsabilă de vederea noastră centrală și de capacitatea noastră de a vedea detaliile fine și culorile”, explică Fatima Abbas, cercetător de la Moran Eye Center, dr., autorul principal al lucrării. studiul publicat. „În ochii obținuți până la cinci ore după moartea unui donator de organe, aceste celule au răspuns la lumină puternică, lumini colorate și chiar fulgerări foarte slabe.”
Sursa foto: healthcare.utah.edu
În timp ce experimentele inițiale au reînviat fotoreceptorii, celulele păreau să-și fi pierdut capacitatea de a comunica cu alte celule din retină. Echipa a identificat privarea de oxigen ca fiind factorul critic care duce la această pierdere de comunicare. Pentru a depăși provocarea, profesorul asociat de cercetare Scripps Anne Hanneken, MD, a procurat ochi de donator de organe în mai puțin de 20 de minute de la momentul morții, în timp ce cercetătorul de la Moran Eye Center, Frans Vinberg, dr., a proiectat o unitate specială de transport pentru a restabili oxigenarea și alți nutrienți la ochii donatorului de organe. Vinberg a construit, de asemenea, un dispozitiv pentru a stimula retina și a măsura activitatea electrică a celulelor sale. Cu această abordare, echipa a reușit să restabilească un semnal electric specific văzut în ochii vii, „unda b”. Este prima înregistrare a undei b realizată din retina centrală a ochilor umani postmortem. „Am reușit să facem celulele retiniene să vorbească între ele, așa cum fac în ochiul viu pentru a media vederea umană”, spune Vinberg. „Studiile anterioare au restabilit o activitate electrică foarte limitată în ochii donatorilor de organe, dar acest lucru nu a fost niciodată realizat în macula și niciodată în măsura în care am demonstrat-o acum.”
Procesul demonstrat de echipă ar putea fi folosit pentru a studia alte țesuturi neuronale din sistemul nervos central. Este un progres tehnic transformator care poate ajuta cercetătorii să dezvolte o mai bună înțelegere a bolilor neurodegenerative, inclusiv a bolilor retiniene orbitoare, cum ar fi degenerescența maculară legată de vârstă. Studiul Nature, „Renașterea semnalizării luminii în șoarecele postmortem și retina umană”, a furnizat acum date de la peste 40 de ochi donatori umani, inclusiv prima descriere a unui mecanism care se așteaptă să limiteze viteza vederii centrale umane. Vinberg subliniază că această abordare poate reduce costurile de cercetare în comparație cu cercetarea asupra primatelor non-umane și dependența de modele animale care produc rezultate care nu se aplică întotdeauna oamenilor. În timp ce șoarecii sunt utilizați în mod obișnuit în cercetarea vederii, ei nu au o maculă. Cercetătorii pot testa, de asemenea, potențiale noi terapii asupra celulelor oculare umane funcționale, accelerând dezvoltarea medicamentelor. „Comunitatea științifică poate studia acum viziunea umană în moduri care pur și simplu nu sunt posibile cu animalele de laborator”, spune Vinberg. „Sperăm că acest lucru va motiva societățile donatoare de organe, donatorii de organe și băncile de ochi, ajutându-le să înțeleagă noile posibilități interesante pe care le oferă acest tip de cercetare.” Hanneken, care este, de asemenea, un chirurg retinian de lungă durată afiliat cu Scripps Memorial Hospital La Jolla, a spus că capacitatea de a produce pete viabile de țesut retinian uman ar putea duce la noi terapii pentru bolile orbitoare.
Sursa foto: healthcare.utah.edu
„Până acum, nu a fost posibil ca celulele din toate straturile diferite ale retinei centrale să comunice între ele așa cum o fac în mod normal într-o retină vie”, a spus Hanneken. „În continuare, vom putea folosi această abordare pentru a dezvolta tratamente care să îmbunătățească vederea și semnalizarea luminii în ochii cu boli maculare, cum ar fi degenerescența maculară legată de vârstă.” Studiul Nature se alătură unui corp de știință care ridică întrebări despre natura ireversibilă a morții, definită parțial de pierderea ireversibilă a activității neuronale. Cercetătorii de la Universitatea Yale au făcut prima pagină a ziarelor când au reînviat creierele neîncorporate ale porcilor la patru ore după moarte, dar nu au restabilit activitatea neuronală globală. Autorii studiului sunt: Fatima Abbas, Silke Becker, Bryan W. Jones și Frans Vinberg de la Universitatea din Utah, Ludovic S. Mure și Satchidananda Panda de la Institutul Salk pentru Studii Biologice și Anne Hanneken de la Scripps Research.
Ochii donatorilor pentru studiu au fost obținuți în colaborare cu Utah Lions Eye Bank, San Diego Eye Bank și societatea de donatori de organe LifeSharing. Echipa de cercetare este profund recunoscător celor care și-au donat ochii și reprezentanților lor legali care au sprijinit efortul echipei chirurgicale de a-și procura ochii. Cercetarea a fost susținută de National Institutes of Health, un grant nerestricționat de la Research to Prevent Blindness, New York, NY, către Departamentul de oftalmologie și științe vizuale, Universitatea din Utah, și Research to Prevent Blindness Dr. H. James și Premiul Carole pentru Dezvoltarea Carierei Gratuite. Sursa: healthcare.utah.edu
Jurnal FM 
