Post navigation

Знайдено ключовий компонент, який відповідає за обробку сітківкою світлового сигналу на ранніх етапах

 

Вперше було виявлено ключові компоненти електричних зв’язків між фоторецепторами ока і вплив цих зв’язків на ранні етапи обробки візуальних сигналів, про що було написано в статті журналуScience Advances від The University of Texas Health Science Center at Houston (UTHealth).

Щоб в повній мірі зрозуміти як рецептори світла, які називаються фоторецептори, впливають на ранні стадії обробки візуальних сигналів, дослідники, традиційно, звернули свою увагу на те, як два ключових типи клітин – палички та колбочки – перетворюють частинки світла у електричні сигнали, і як ці сигнали передаються до мозку через нейронні шляхи. Палички відповідають за “нічний зір”, а колбочки за зіh вдень та колоьоросприйняття. Хоча, вже певний час відомо, що електричні сигнали можуть поширюватись між фоторецепторами через клітинні з’єднання, які називаються щілинні контакти, природа та функції такого зв’язку залишались незрозумілими.

“Це дослідження призведе до кращого розуміння того, як сітківка обробляє сигнали від колбочок та паличок в очах, зокрема за умов освітлення оточуючого середовища, коли активні обидва типи клітин, наприклад, на світанку та у сутінках. На даний момент ці знання відсутні і, можливо, їх слід враховувати при розробці штучних фоторецепторів та сітківок для відновлення зору”, – каже Christophe P. Ribelayga, Ph.D., співавтор дослідження.

Дослідники виявили, що, на подив, палички не пов’язані між собою напряму, а колбочки рідко комунікують напряму з іншими колбочками. Натомість, більшість процесів обмінів сигналами відбувається через зв’язки між паличками і колбочками. Вченим вдалось виділити специфічний білок, який називається connexin36 (Cx36), який є основним компонентом щілинних контактів між паличками та колбочками.

Білок Cx36 у щілинних контактах між паличками та колбочками

“Ми помітили, що кожна паличка має зв’язок із колбочкою, а зв’язки колбочка/колбочка є дуже рідкісними”, – каже Steve Massey, Ph.D. “Ми підрахували, що більше 95% усіх щілинних контактів це контакти між типу паличка/колбочка; вони мають найбільший об’єм та найбільшу провідність. Тож контакти типу паличка/колбочка переважають у мережі фоторецепторів як за розміром, так і кількісно”.

Щоб краще зрозуміти як організована фоторецепторна мережа, дослідники вивели генетичні лінії мишей, в яких елімінувались щілинні контакти як між колбочками, так і між паличками.

“Наше дослідження має важливі наслідки”, – каже Christophe P. Ribelayga. “Дані, які ми отримали, роблять щілинні контакти між колбочками та паличками ключовою ланкою у роботі фоторецепторної мережі. Щілинний контакт між колбочкою та паличкою є вхідними воротами шляху, через який сигнал із паличок може переміщатись по сітківці. Таким чином, ми створили мишей, в яких вхідні ворота цього шляху відсутні. В майбутніх експериментах ми будемо використовувати цих тварин для визначення функціональної важливості шляхів типу паличка/колбочка для обробки сітківкою сигналів та для зору”.

У 2018 році дослідники із Ruiz Department of Ophthalmology & Visual Science отримали понад 4 мільйони доларів дотацій від Health’s National Eye Institute для вивчення розвитку, функціонування та електричних інтеракцій фоторецепторів. Ribelayga та Massey доклали зусиль щоб виявити архітектуру мережі електрично сполучених рецепторів – критичного кроку у розумінні того, як фоторецептори кодують світлові сигнали, та як сітківка ці сигнали обробляє.

Оригінальна стаття була опублікована на порталі Medical Xpress 8 липня 2020 року.

Дослідження було опубліковане в журналі Science Advances 8 липня 2020 року.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *