Vytvořit v laboratoři věrný model lidského oka a nechat ho růst ve tmě se ukázalo jako zásadní paradox. Brněnští vědci na takzvané mini sítnice posvítili a dosáhli překvapivého průlomu: světločivné buňky začaly rychleji dozrávat a lépe fungovat. Výsledky publikované v prestižním časopise mohou posunout testování nových léků i léčbu slepoty.
Světlo podporuje dozrávání světločivných buněk sítnice, takzvaných fotoreceptorů, ukázali v nové studii vědci z Masarykovy univerzity v Brně. Laboratorní modely sítnice však paradoxně dosud trávily většinu svého vývoje ve tmě. Zjištění může přispět k lepšímu poznání dědičných onemocnění oka nebo k testování nových léčiv, informovala mluvčí univerzity Simona Polcarová.
Retinální organoidy, někdy označované jako mini sítnice, se v posledních letech staly důležitým nástrojem pro výzkum lidského oka a onemocnění sítnice. Využívají se také při testování nových léčebných přístupů a do budoucna by mohly sloužit jako zdroj buněk pro buněčnou terapii. Mají však jednu slabinu. Buňky ani po mnoha měsících kultivace nedosahují stejného stupně vyzrálosti jako buňky lidské sítnice.
"Přišlo nám paradoxní, že se snažíme v laboratoři vytvořit co nejvěrnější model lidské sítnice, ale přitom jej kultivujeme prakticky celý jeho vývoj ve tmě," uvedl Tomáš Bárta z Lékařské fakulty Masarykovy univerzity. Vědci tedy zkusili vystavit mini sítnice různým režimům osvětlení a sledovali, jak to ovlivní jejich vývoj.
Nejvýraznější účinek pozorovali při pravidelně blikajícím světle. Týden stimulace podpořil dozrávání fotoreceptorů – světločivných buněk sítnice. Vytvářely vyvinutější struktury pro zachycování světla a měnila se také aktivita genů. Fotoreceptory vystavené světlu se navíc svými vlastnostmi více přibližovaly buňkám dospělé lidské sítnice než buňky kultivované ve tmě. Zlepšení se projevilo i ve fungování mini sítnice. Vědci aktivitu nervových buněk měřili s pomocí tisíců mikroskopických elektrod. Zjistili, že stimulace světlem zlepšila jejich odpovědi.
"Nejpřekvapivější pro nás bylo, že světlo nevyvolalo jen krátkodobou reakci buněk. Ukazuje se tak, že světlo může být během vývoje fotoreceptorů víc než jen podnětem, který zachycují," uvedl Bárta. V ústavu histologie a embryologie vede výzkumnou skupinu, která se zabývá tím, jak kmenové buňky utvářejí sítnicové tkáně.
Podobný závěr jako studie brněnských vědců publikovaná v žurnálu Nature Communications přinesla nezávisle také studie týmu z Nijmegenu v Nizozemsku. Zatímco vědci z Masarykovy univerzity zkoumali především účinek krátkodobé stimulace různými režimy světla, nizozemský tým vystavoval mini sítnice světlu pravidelně po dobu několika měsíců.
