У људском оку постоје три врсте конусних ћелија које регулишу вид у боји, осећајући црвену, плаву или зелену светлост, али мало се зна о томе како ове специјализоване ћелије настају у очима растућег плода. Међутим, недавно су истраживачи дали увид у ове формативне механизме, узгајањем органоида - врло малих, примитивних органа - који су направљени од ћелија ока, тако да су могли да посматрају ћелије док су се развијале.
Иако сићушни органоиди нису изгледали као потпуно формиране очи, садржавали су фоторецепторе који реагују на светлост, а ћелије (и њихови гени) су се и даље понашали као што се у станицама човека раде конусне ћелије. Изненађујуће је што су ћелије које осећају боју у очном ткиву лабораторијски организовале као оне станице у плоду, при чему се прво појављују конусне ћелије које осећају плаво светло, а затим ћелије које осећају црвено и зелено светло. Експерименти са овим ћелијама пружили су први поглед на механизме који производе нашу јединствену боју у боји, објавили су научници у новој студији.
Плаве ћелије конуса су се већ развиле пре црвених и зелених суседа. Али било је нејасно зашто су се појавиле тим редоследом и шта је подстакло ћелије да „бирају те судбине“ као плаву, црвену или зелену, изјавила је главна ауторка студије Киара Елдред, докторска кандидаткиња на Одсеку за биологију на Универзитету Јохнс Хопкинс (ЈХУ) у Мариланду.
"Нисмо били сигурни шта је у развојном контексту утицало да се те ћелије разликују једна од друге", рекао је Елдред за Ливе Сциенце.
Научници су усмерили матичне ћелије да постану очно ткиво, али тачно који тип очног ткива одређују саме ћелије, рекао је коаутор студије Роберт Јохнстон Јр., доцент на ЈХУ Одељењу за биологију.
"Они се само развијају и расту као мрежница у јелу", рекао је Јохнстон за Ливе Сциенце.
Пошто су истраживачи желели да њихове растуће мини-очи следе исти распоред као и очи фетуса у материци, они су током девет месеци пратили развој ткива мрежнице.
Штавише, претходна истраживања на мишевима и зебрама наговештавала су да је хормон штитне жлезде помогао да покрене развој ћелија повезаних са бојом вида, рекао је Елдред. Да би то тестирали, научници су користили алат за уређивање гена ЦРИСПР да би манипулирали рецепторима ћелија конуса за хормон, како би видели како ће то променити њихове обрасце раста.
Открили су да нивои хормона штитњаче који су били присутни у различитим фазама развоја ока играју велику улогу у обликовању идентитета ћелије. Када су истраживачи онеспособили рецепторе за хормон, израсле су мини-очи које су имале само плаве ћелије које су могле да виде само плаву светлост. А кад су поплавили органоиде додатним хормоном штитњаче у раном процесу раста - пре него што су се плаве ћелије могле формирати - све ћелије у боји су се развиле као црвене и зелене, известили су истраживачи.
"То нам је говорило да смо довољно разумели механизам да можемо да узгајамо људске ћелије мрежнице у тањиру и могли бисмо им рећи какве ћелије желимо да направимо", рекао је Јохнстон за Ливе Сциенце.
Поред откривања тајни вида у боји, ткиво ока које се узгаја у лабораторији може се показати корисним за проучавање других аспеката вида који су јединствени за људе и који могу пружити увид у лечење слепила и глаукома, рекао је Јохнстон.
Открића су објављена данас (11. октобра) на мрежи у часопису Сциенце.
