Foweola, czyli niewielki obszar, który decyduje o ostrości naszego wzroku
W centrum siatkówki znajduje się niepozorny, liczący zaledwie około 1,5 milimetra średnicy obszar zwany foweolą. To właśnie on, mimo mikroskopijnych rozmiarów, odpowiada za generowanie blisko połowy wszystkich informacji wzrokowych, które trafiają do mózgu. Czytanie, rozpoznawanie twarzy czy precyzyjna praca manualna są od niego uzależnione. Sekret jego skuteczności tkwi w unikalnym składzie komórkowym. Do idealnego działania potrzebuje on niemal wyłącznie czerwonych i zielonych komórek czopkowych. Obecność niebieskich czopków, które charakteryzują się niższą rozdzielczością widzenia, działa w tym miejscu jak szum, zmniejszając potencjalną ostrość obrazu.
Czytaj też: Zdalny dotyk to już nie fikcja. Naukowcy odkryli nieznany ludzki zmysł
To kluczowy krok w zrozumieniu wewnętrznych mechanizmów centrum siatkówki, krytycznej części oka, która jako pierwsza zawodzi u osób ze zwyrodnieniem plamki żółtej – zauważa jeden z autorów publikacji, Robert J. Johnston Jr.
Wyjątkowo istotnym narzędziem w tych badaniach okazały się organoidy siatkówki. Są to trójwymiarowe, miniaturowe struktury hodowane z komórek macierzystych, które w warunkach laboratoryjnych naśladują rozwój i architekturę ludzkiej tkanki. To przełom, ponieważ zwierzęta powszechnie używane w badaniach, takie jak myszy, nie posiadają foweoli rozwijającej się w identyczny sposób.
Dwuetapowy proces chemiczny
Odkrycie ujawniło niezwykle precyzyjny, dwufazowy proces, który ma miejsce między 10. a 14. tygodniem rozwoju płodowego. Na początku kwas retinowy, pochodna witaminy A, ogranicza powstawanie nowych niebieskich czopków w centralnym rejonie siatkówki. To jednak dopiero przygotowanie gruntu. W drugiej, decydującej fazie, hormony tarczycy wywołują fizyczną transformację już istniejących niebieskich czopków, przekształcając je w czopki czerwone i zielone.
Najpierw kwas retinowy pomaga ustalić wzorzec. Potem hormon tarczycy odgrywa rolę w konwersji pozostałych komórek. To bardzo ważne, ponieważ jeśli masz te niebieskie czopki w centrum, nie widzisz tak dobrze – dodaje Johnston Jr.
Czytaj też: Świadome sny jako terapia. Badania zdradzają ich zbawienny wpływ
Zakłócenie tej sekwencji, na przykład przez nieprawidłowy poziom wspomnianych związków chemicznych, mogłoby prowadzić do nieoptymalnego rozwoju siatkówki i problemów z ostrością wzroku już od urodzenia. Pokazuje to, jak kruchy i zależny od precyzyjnego czasu jest proces budowy naszych zmysłów.
Trzydziestoletnia teoria podważona
Ustalenia amerykańskiego zespołu podważają dotychczasowy model naukowy obowiązujący od około 30 lat. Według starej teorii, niebieskie czopki po prostu przemieszczały się na obwód siatkówki, pozostając tym samym rodzajem komórek. Nowe dane sugerują coś innego: komórki te nie migrują, lecz przechodzą fundamentalną zmianę swojej tożsamości funkcjonalnej. Takie podejście otwiera zupełnie nowe, choć wciąż teoretyczne, ścieżki leczenia. Schorzenia takie jak zwyrodnienie plamki żółtej, które niszczą centralną część siatkówki, są dziś nieuleczalne i dotykają dziesiątki milionów osób na świecie. Badacze pracują nad udoskonaleniem technologii organoidów. Ich dalekosiężnym celem jest hodowla zdrowych, w pełni funkcjonalnych fotoreceptorów w laboratorium, które mogłyby zostać przeszczepione w miejsce zniszczonej tkanki.
Dzięki lepszemu zrozumieniu tego regionu i rozwijaniu organoidów naśladujących jego funkcję, mamy nadzieję pewnego dnia wyhodować i przeszczepić te tkanki, aby przywrócić wzrok – podsumowuje naukowiec