Fotony docierające do płodu wpływają na rozwój siatkówki

[KopalniaWiedzy.pl 317]

Światło podczas życia płodowego jest niezbędne do prawidłowego rozwoju oka, a konkretnie siatkówki.

Odkryliśmy światłowrażliwy szlak, który kontroluje liczbę neuronów siatkówki i rozwój unaczynienia oka, a należy pamiętać, że wiele poważnych chorób oka to właśnie choroby naczyniowe - podkreśla dr Richard Lang z Centrum Medycznego Cincinnati Children's Hospital.

Kilka etapów rozwoju mysich oczu zachodzi po urodzeniu, dlatego zawsze zakładaliśmy, że jeśli światło odgrywa jakąś rolę w kształtowaniu oka tych gryzoni, dzieje się to już po opuszczeniu przez młode łona matki - ujawnia dr David Copenhagen z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco. W ramach nowego studium Amerykanie zauważyli jednak, że aby powstało zdrowe oko, do aktywacji światłowrażliwego szlaku powinno dojść jeszcze w czasie ciąży. Do ok. 16. jej dnia barierę matczynego ciała musi pokonać wystarczająca liczba fotonów.

Zespół zauważył, że fotony aktywują u płodów melanopsynę, pomagając w ten sposób zainicjować normalny rozwój unaczynienia i neuronów siatkówkowych.

Jedną z funkcji światłowrażliwego szlaku jest kontrola liczby naczyń krwionośnych. W tym samym czasie musi dojść do regresji płodowej waskulatury (oczyszczenia szlaku wzrokowego) i uformowania unaczynienia siatkówkowego (neurony siatkówki mają duże potrzeby metaboliczne). O tym, jak ważna jest precyzyjna kontrola tego procesu, świadczy retinopatia wcześniaków, czyli uszkodzenie siatkówki wywołane rozplemem naczyń.

Zespół Langa i Copenhagena przeprowadził na myszach szereg eksperymentów. Gryzonie wychowywano w kompletnych ciemnościach lub w warunkach normalnego następowania po sobie dnia i nocy. Oba scenariusze wdrożono pod koniec ciąży. W ten sposób można było sprawdzić, jak rozwijają się naczynia. Funkcję światłowrażliwego szlaku weryfikowano, wywołując mutację genu Opn4, który odpowiada za produkcję melanopsyny.

Zarówno u myszy rosnących w ciemności, jak i u osobników ze zmutowanym Opn4 występował napędzany czynnikiem wzrostu śródbłonka naczyniowego (ang. vascular endothelial growth factor, VEGF) rozplem naczyń. Ósmego dnia po urodzeniu utrzymywała się jeszcze waskulatura płodowa. W zwykłych warunkach światłowrażliwy szlak "przyciąłby" liczbę neuronów siatkówki i ograniczyłby niedotlenienie, wpływając w konsekwencji na miejscową ekspresję VEGF.