Wetenschappers herstellen voor het eerst belangrijke delen van de visie in blinde muizen


Wetenschappers herstellen voor het eerst belangrijke delen van de visie in blinde muizen

Voor de eerste keer zijn wetenschappers in staat om belangrijke delen van de visie te herstellen bij muizen die verblind zijn door verlies van zenuwverbindingen tussen het oog en de hersenen. De prestatie is een belangrijke stap voorwaarts in het vinden van manieren om zicht te herstellen of te verbeteren bij mensen met glaucoom en oogletsel die de optische zenuw beïnvloeden.

De onderzoekers coaxed optische-zenuwkabels die visie informatie van cellen in het retina achter in het oog dragen - langs de optische zenuw en daarbuiten - om hun routes te regenereren en terug te trekken naar verschillende delen van de hersenen.

In Natuur Neurowetenschappen , Een team onder leiding van senior auteur Andrew Huberman, een universitair hoofddocent neurobiologie die een neurale visie laboratorium aan de Stanford University School of Medicine in Californiëheeft, rapporteert ongeëvenaard succes in het herstellen van gebroken koppelingen tussen retinale ganglioncellen en verschillende delen van de hersenen in muizen.

De onderzoekers beschrijven hoe ze optische zenuwkabels coaxen die visieinformatie van het oog naar de hersenen dragen, om te regenereren. Ze vonden de kabels niet alleen hersteld, maar traden ook op dezelfde routes die ze eerder hadden gescheiden.

Voordat de wetenschappers de verbindingen herhalen, was de toestand van de muizen vergelijkbaar met glaucoom, een belangrijke oorzaak van blindheid, waarbij druk in het oog de functie van de optische zenuw belemmert.

Prof. Huberman legt uit dat, terwijl u de visie in mensen met cataracten - de voornaamste oorzaak van blindheid - kan herstellen door de wolkenlens te verwijderen, zijn er nog geen visieherstelbehandelingen voor mensen die zich door glaucoom kwijt raken.

Er zijn ongeveer 70 miljoen mensen wereldwijd met glaucoom. Schade aan de optische zenuw kan ook optreden via andere manieren, zoals letsel, retinale ontlasting, tumoren in de hypofyse en hersenkanker.

High-contrast blootstelling en biochemische manipulatie

Als we iets kijken, gaat het licht dat weerkaatst van het voorwerp in ons oog, wordt gericht op het netvlies door onze lens en / of bril en wordt opgehaald door fotoreceptorcellen op het netvlies - een dunne plaat cellen achterin de oog.

  • Het aantal Amerikanen met glaucoom zal naar verwachting 6,3 miljoen bereiken in 2050, bijna dubbel de 2010-cijfer
  • Glaucoma komt vaker voor bij oudere mensen
  • Het is tweemaal zo vaak in Afro-Amerikanen dan in blanken of Hispanics.

Lees meer over glaucoom

De fotoreceptorcellen passeren gecodeerde informatie naar een andere reeks cellen genaamd retinale ganglioncellen. De ganglioncellen projecten lange, dunne vezels, die axonen genoemd worden, die naar het andere uiteinde van de optische zenuw naar verschillende delen van de hersenen vlotten, waar ze met andere zenuwcellen verbinden om de foto te maken die we zien.

Er zijn ongeveer 30 soorten retinale ganglioncellen, die elk een bepaald aspect van de visie hebben, zoals beweging in het algemeen, beweging of aan de zijkant en kleuren.

Prof. Huberman zegt op een of andere manier, dat de hersenen deze bundel signalen interpreteren om zich ervan bewust te zijn en bijvoorbeeld te zeggen: "Wow, dat is een snel bewegende auto die op mijn weg komt - ik kan beter op de stoep terugkomen."

Hij legt uit dat de retinale ganglioncellen signalen sturen naar meer dan twee dozijn gebieden van de hersenen, betrokken bij de verwerking van niet alleen wat we als visie zouden classificeren, maar ook stemming en circadiaans ritme.

Hoewel meer dan eenderde van de hersenen zich inzet voor het verwerken van visiegerelateerde informatie, zijn retinale ganglioncellen de enige cellen die het oog op de hersenen verbinden, merkt hij op en voegt daaraan toe:

'Wanneer de axonen van die cellen zijn gescheiden, is het alsof de visieplug recht uit de uitlaat trekt.'

Het team vond dat ze de gescheiden optische zenuw in muizen zouden kunnen herleiden door zich te behandelen met een dagelijks regime van intensieve blootstelling aan beelden met hoge contrast of biochemische manipulatie die een weg in de retinale ganglioncellen schakelde in een hoge versnelling of beide.

De weg heet mTOR, en is al bekend om een ​​belangrijke rol in de ontwikkelende hersenen te spelen. Wanneer dit pad vertraagt ​​of verloren gaat - zoals in de volwassen hersenen gebeurt - wordt er een cascade van groeivermoedende moleculaire interacties afgesloten.

De onderzoekers testen de vis van de muizen na 3 weken behandeling en onderzocht hun hersenen om te zien of er axonen waren geregenereerd.

Beide delen van de behandeling nodig

Een belangrijke opmerking was dat terwijl de axonen van de ganglioncellen worden vernietigd als de optische zenuw wordt gescheiden, blijven de fotoreceptorcellen en hun verbindingen met de ganglioncellen intact.

De onderzoekers vonden of de muizen slechts één van de twee delen van de behandeling kregen - hetzij de visuele stimulatie of het opstarten van de mTOR-weg - het werkte niet. Het was de combinatie van de twee die aanzienlijke aantallen axonen veroorzaakten om te herwinnen en migreren naar de juiste bestemmingen van de hersenen.

Een andere belangrijke opmerking was dat de axonen hun oorspronkelijke routes terugkwamen, zegt prof. Huberman, het is alsof de cellen "hun eigen GPS-systemen behouden. Ze gingen op de juiste plaats en ze kwamen niet op de verkeerde plaatsen."

Het team constateerde dat, terwijl de behandeling succesvol was, ze muizen testten die slechts één beschadigd oog hadden en het goede oog bedekken, terwijl de muizen door verschillende uitdagingen doorkwamen - er waren nog enkele delen van de visie ontbreken.

De visiedelen die verantwoordelijk zijn voor fijne discriminatie, werken nog steeds niet. Het team zou kunnen aantonen dat axonen uit twee specifieke retinale ganglion-celtypes hun doelen bereiken, maar ze hebben de moleculaire markeringen ontbreken die hen vertellen of axonen van andere relevante cellen dit hadden gedaan.

Het team werkt al aan het verbeteren van de behandeling.

Leer hoe een over-the-counter medicijn visie schade kan verbeteren in mensen met MS.

(Thrive Nederlands - Subtitled) Gedijen: Wat Ter Wereld Zal Ervoor Nodig Zijn? (Video Medische En Professionele 2019).

Sectie Kwesties Op De Geneeskunde: Ziekte