Genetika | Medicína | Zrak

Budoucnost léčby onemocnění oční sítnice? Místo starých očí bychom si mohli nechat narůst nové

  • Člověk má oko vybavené pro regeneraci skoro stejně jako ryby
  • Regenerační proces vázne u člověka na „nadbytečné“ aktivitě jednoho genu
  • Podaří se vyléčit nejčastější příčinu slepoty regenerací odkoukanou od akvarijní rybky?
Foto: Pikist
Budoucnost léčby onemocnění oční sítnice? Místo starých očí bychom si mohli nechat narůst nové | Foto: Pikist

Regenerační schopnost oka u nižších obratlovců prokázal slavný experiment na čolcích ohňobřichých. Vědci při něm obojživelníkům sedmnáctkrát po sobě vyjmuli z oka čočku a ta zvířatům pokaždé dorostla. I po sedmnácté se tato klíčová struktura oka obnovila ve stoprocentní kvalitě. Problémy se zakalenou oční čočkou vyřešila současná oftalmologie náhradou za čočku umělou. Od čolků ohňobřichých tedy tento regenerační kousek okoukávat nemusíme.

Podstatně větší problém představují onemocnění oční sítnice. Při tzv. makulární degeneraci odumírají světločivné buňky sítnice a člověk ztrácí zrak. Chorobou postihující převážně seniory trpí na světě 196 milionů lidí a do roku 2040 by se mohl jejich počet vyšplhat na 288 milionů. Mezi seniory v ekonomicky vyspělých zemích patří makulární degenerace k nejčastějším příčinám ztráty zraku.

Při makulární degeneraci by se nám hodila schopnost rybek danií pruhovaných. Ty si umí poškozenou sítnici oka obnovit. Jak ukázal výzkum týmu vedeného neurologem Sethem Blackshawem z lékařské fakulty baltimorské Johns Hopkins University, lidský organismus je pro obnovu sítnice vybaven stejně dobře jako organismus akvarijní rybky.

Naše „opravářské“ geny však evoluce „odložila stranou“. Cestu k jejich „opětovnému využití“ pro léčbu nastínila studie Blackshawova týmu publikovaná předním vědeckým časopisem Science.

U člověka jako u ryb

Danio pruhované (Danio rerio) přezdívané pro své podélné pruhy také „zebřička“ je mistr v regeneraci poškozených tkání. Po těžkém poškození mu dorůstají nejen ploutve, ale třeba i srdeční svalovina. V oku mu obnovu poškozené sítnice zajišťují tzv. Müllerovy glie. Glie patří k buňkám nervového systému stejně jako světločivné buňky sítnice.

Původně jim vědci přičítali jen jakousi podpůrnou roli. Odtud pochází i jejich název glie odvozený od řeckého označení pro klíh. Později se ukázalo, že v mozku plní glie roli imunitního systému a podílejí se i na regulaci synapsí. V oku ryb dokážu Müllerovy glie vytvářet nové nervové buňky a napravovat škody způsobené poraněním sítnice.

Blackshaw a jeho tým už dříve prokázali, že v sítnici ryb, ptáků a savců včetně člověka pracují velmi podobné geny. Evoluce se tu držela osvědčeného pravidla nikdy neměnit vítězný tým. Pokud sada genů pracovala dobře u evolučně jednodušších ryb, nebyl důvod na ní mnoho měnit ani u evolučně pokročilejších obratlovců, jako jsou ptáci a savci.

V nových experimentech vědci poškozovali sítnici nejen daniím, ale také kuřatům a myším. Následně zjišťovali, jaké geny se v Müllerových gliích probouzejí k činnosti. K jejich velkému překvapení byla reakce Müllerových glií v sítnici oka téměř stejná. Buňky v sítnici kuřat a myší byly poškozením uvedeny do stejného stavu pohotovosti jako Müllerovy glie danií. Výsledná aktivita buněk se ale významně lišila.

Co ryby pohání, to lidi brzdí

Müllerovy glie v oku danií aktivovaly pomocí bílkoviny NF1 širokou síť genů, které jim dovolily přejít do podstatně primitivnějšího stavu, následně se množit a proměňovat se (tj. diferencovat) na buňky potřebné k opravě poškozené sítnice. U kuřete ale poškozená sítnice uvede do pohotovosti jen část z této sítě genů. Proto je také schopnost regenerace ptačí sítnice ve srovnání s poměry rybího oka silně omezena.

Zajímavé výsledky přinesl pohled do myšího oka s poškozenou sítnicí. Ukázalo se, že tam Müllerovy glie zůstávají v aktivovaném stavu po několik dní, tedy několikanásobně déle než u dania. Myší Müllerovy glie ale nikdy nezahájí proces „rekvalifikace“ na nové buňky sítnice. Paradoxně jim v tom brání bílkovina NF1, která u dania celý proces regenerace sítnice rozjíždí.

U dania se aktivuje bílkovina NF1 jen na krátkou dobu a pak její produkce ustává. Totéž se děje i v oku kuřete a myši. Myší sítnice si ale vypnutý gen pro bílkovinu NF1 opět „zapne“. Tím ale regeneraci zablokuje. Podle Blackshawa jde o evoluční pojistku, která má zajistit stabilitu mozku savců. Tam by překotný vznik nových neuronů po poškození mohl napáchat velké škody. V oku postiženém chorobou by ale taková regenerace byla ku prospěchu.

„Naše výsledky nám otevírají cestu k vytvoření nových léčebných postupů pro obnovu neuronů sítnice poškozených degenerativními onemocněními,“ konstatují ve studii Blackshaw a spol.

Diskuze (8) Další článek: Nemůžete přijít na název písničky? Zabroukejte ji do Googlu a on ji zkusí najít

Témata článku: Zdraví, Výzkum, Genetika, Zvířata, Medicína, Zrak, Tělo, Evoluce, Stárnutí, Sítnice, Gen, Johns Hopkins University, Müller, Léčba, Buňka, Science, Ryba, Oko, Onemocnění, Regenerace


Určitě si přečtěte

Šmírování kamerami Googlu: Koukněte, co šíleného se objevilo na Street View

Šmírování kamerami Googlu: Koukněte, co šíleného se objevilo na Street View

Google stále fotí celý svět do své služby Street View. A novodobou zábavou je hledat v mapách Googlu vtipné záběry. Podívejte se na výběr nejlepších!

redakce | 4

Co když chce Microsoft nahradit Windows Linuxem. Dokážete si to představit?

Co když chce Microsoft nahradit Windows Linuxem. Dokážete si to představit?

** Windows už dávno nejsou pilířem podnikání Microsoftu ** Mnohem více mu vydělává cloud ** Pojďme si trošku zaspekulovat, kam až by to mohlo zajít

Jakub Čížek | 94

AMD Ryzen 5000 s architekturou Zen 3: počet jader zůstává, výkon rekordně roste

AMD Ryzen 5000 s architekturou Zen 3: počet jader zůstává, výkon rekordně roste

** AMD představilo novou generaci desktopových procesorů řady Ryzen 5000 ** Nová architektura Zen 3 přináší mnoho vylepšení a přibližně 19% zvýšení výkonu IPC ** Všechny modely budou v prodeji 5. listopadu

Karel Javůrek | 43

Internet poslední naděje. Kdo má nejlepší tarif „LTE na doma“?

Internet poslední naděje. Kdo má nejlepší tarif „LTE na doma“?

** Srovnali jsme fixní LTE připojení od tuzemských operátorů ** Liší se rychlostmi, cenou i podmínkami ** Na co všechno dát pozor?

Lukáš Václavík | 35

Filmové pirátství asi jen tak nezmizí. Když už musíte, stahujte bezpečně v Seedru

Filmové pirátství asi jen tak nezmizí. Když už musíte, stahujte bezpečně v Seedru

** Máme HBO Go, máme Netflix... ** Ale stejně krademe filmy a seriály ** Když už musíte, stahujte torrenty bezpečně v Seedru

Jakub Čížek | 141

DeOldify: Téměř zázračná technologie, která obarvuje 2. světovou válku, nebo vaše fotky z dětství

DeOldify: Téměř zázračná technologie, která obarvuje 2. světovou válku, nebo vaše fotky z dětství

** Neuronová síť DeOldify obarvuje fotky ** Můžete si ji vyzkoušet sami i bez superpočítače ** YouTube je plný obarvených ikonických videí

Jakub Čížek | 21