• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Odzyskać wzrok? Wyniki przełomowych badań przynoszą nadzieję milionom

    29.06.2010. 20:12
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Naukowcom, których prace są finansowane ze środków unijnych, udało się pobudzić nieaktywne czopki. To osiągnięcie może przyczynić się do uratowania milionów osób przed ślepotą. Nieaktywne czopki, które normalnie pozostają w oku nawet po pojawieniu się ślepoty zostały reaktywowane przez międzynarodowy zespół naukowców pracujący pod kierunkiem Instytutu Friedricha Mieschera ze Szwajcarii oraz Institut de la vision z Francji. Odkrycia opublikowano w magazynie Science.

    Badania zostały w części sfinansowane z dwóch unijnych projektów: RETICIRC (Oparte na obwodach podejścia do chorób siatkówki), dofinansowanego na kwotę 2,25 mln EUR z tematu "Zdrowie" Siódmego Programu Ramowego (7PR) oraz NEURAL CIRCUIT (Łączenie metod monitorowania genetycznego, fizjologicznego i wirusowego w celu poznania budowy i funkcji obwodów neuronalnych), dofinansowany z grantu Marie Curie dla najlepszych Szóstego Programu Ramowego (6PR).

    Ponad 2 miliony osób na świecie cierpi na różne choroby z grupy określanej mianem retinopatii barwnikowej (łac. retinitis pigmentosa). Retinopatia barwnikowa jest dziedziczną formą zwyrodnienia siatkówki, charakteryzującą się postępującą utratą wzroku, która prowadzi ostatecznie do ślepoty.

    Choroby dotyka fotoreceptory, komórki przetwarzające światło na impulsy. Impulsy te są następnie przetwarzane przez siatkówkę i wysyłane do mózgu za pośrednictwem włókien nerwowych.

    Istnieją dwa typy fotoreceptorów, a mianowicie pręciki i czopki. Pręciki umożliwiają nam widzenie w nocy. Wraz z postępem choroby pręciki jako pierwsze zostają dotknięte i ostatecznie zniszczone. Czopki odpowiadają za widzenie kolorów i wysoką ostrość w świetle dziennym. W kolejnymi etapie choroba atakuje właśnie je, ale w odróżnieniu od pręcików, czopki pozostają w organizmie nawet wtedy, kiedy przestają funkcjonować.

    Pomimo tego, że nie są już w stanie reagować na stymulację świetlną, czopki wciąż zachowują pewne elektryczne właściwości, jak również połączenia z niektórymi neuronami siatkówki, które wysyłają informacje wzrokowe do mózgu. Do tej pory nie było jasne, czy czopki poddadzą się interwencji terapeutycznej.

    Dr Botond Roska z Instytutu im. Friedricha Mieschera wraz z zespołem neurobiologów opracował jako pierwszy terapię genową wykorzystującą halorodopsynę archeonów - światłoczułe białko, które przywraca funkcjonalność zniszczonych komórek czopków. Jego badania pokazały, że istniejąca sieć komórkowa jest w stanie odtworzyć wiele ze złożonych funkcji służących do przekształcania światła na sygnał neuronalny. Zdaniem zespołu nieaktywne komórki stanowią ważną furtkę dla interwencji terapeutycznej w niektórych chorobach, w których następuje utrata funkcji fotoreceptora.

    "Jesteśmy przekonani, że dzięki naszej genowej metodzie terapeutycznej odkryliśmy skuteczne podejście, które może koniec końców pomóc grupie chorych cierpiących na retinopatię barwnikową" - mówi dr Roska. Dodaje, że zespół prowadzi obecnie badania przesiewowe pacjentów, aby określić, komu nowa terapia może przynieść największe korzyści.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Czopki, dawniej zwane słupkami – światłoczułe receptory siatkówki oka. Czopki umożliwiają widzenie kolorów przy dobrym oświetleniu. Jest to widzenie fotopowe. (Porównaj: widzenie skotopowe) Jakość wzroku pogarsza się przy zbyt intensywnym świetle (czopki ulegają przesyceniu). Achromatopsja (całkowita ślepota barwna) – wada wzroku spowodowana chorobą oczu, a konkretnie siatkówki, objawiająca się dużą lub całkowitą niemożnością rozpoznawania barw. Spowodowana jest posiadaniem niskiej liczby lub zupełnym brakiem czopków, które są odpowiedzialne nie tylko za widzenie barwne, ale jednocześnie za widzenie ostre i widzenie fotopowe (widzenie dzienne). Tak więc ludzie cierpiący na achromatopsję nie tylko nie rozpoznają barw, postrzegając świat niemal lub całkowicie w odcieniach szarości (jak w czarno-białym filmie lub fotografii), ale również są nadwrażliwi na światło aż do światłowstrętu, oraz cierpią na zaburzenie widzenia ostrego i oczopląs. Jest to bardzo rzadkie zaburzenie i występuje zaledwie u 0,005% populacji. Może występować w dwóch wariantach: brak czopków w siatkówce - całkowitej ślepoty barw i bardzo słabe działanie stożków - achromatopsja nietypowa (ang. atypical achromatopsia). Achromatopsja (całkowita ślepota barwna) - wada wzroku spowodowana chorobą oczu, a konkretnie siatkówki, objawiająca się dużą lub całkowitą niemożnością rozpoznawania barw. Spowodowana jest posiadaniem niskiej liczby lub zupełnym braku czopków, które są odpowiedzialne nie tylko za widzenie barwne, ale jednocześnie za widzenie ostre i widzenie fotopowe (widzenie dzienne). Tak więc ludzie cierpiący na achromatopsję nie tylko nie rozpoznają barw, postrzegając świat niemal lub całkowicie w odcieniach szarości (jak w czarnobiałym filmie lub fotografii), ale również są nadwrażliwi na świało aż do światłowstrętu, oraz cierpią na zaburzenie widzenia ostrego i oczopląs. Jest to bardzo rzadkie zaburzenie i występuje zaledwie u 0,005% populacji. Może występować w dwóch wariantach: brak czopków w siatkówce - całkowitej ślepoty barw i bardzo słabe działanie stożków - achromatopsja nietypowa (ang. atypical achromatopsia).

    Widzenie skotopowe (widzenie nocne, sklotopiczne) – termin oznaczający pracę ludzkiego narządu wzroku w warunkach skrajnie niekorzystnych, czyli przy znikomej ilości światła. W odbieraniu bodźców świetlnych biorą wtedy udział wyłącznie pręciki, natomiast czopki są zupełnie nieaktywne. Podczas widzenia skotopowego człowiek widzi świat pozbawiony barw, czyli np. taki jak na czarno-białym filmie. Możliwe jest wtedy wyłącznie rozróżnianie stopnia jasności elementów otoczenia, a i to przy niewielkiej gradacji tych stopni. Znacznie spada również rozdzielczość oka, czyli możliwość rozpoznawania szczegółów obrazu, nie występuje przy tym zjawisko szczególnie wysokiej rozdzielczości obrazu w środku pola widzenia, za które odpowiada plamka żółta (składająca się wyłącznie z czopków). Podwójne czopki – dwa połączone czopki (komórki wzrokowe wrażliwe na kolor), które mogą być też sprzężone optycznie/elektrycznie. Są najczęstszym typem czopków u ryb, gadów i ptaków oraz są obecne u większości kręgowców, chociaż brak ich u łożyskowców, ryb spodoustych i sumokształtnych. Między komórkami podwójnych czopków ryb istnieje wiele połączeń szczelinowych. Ich funkcja, jeżeli różni się od funkcji pojedynczych czopków, pozostaje w dużym stopniu niepoznana; sugeruje się niezwiązane z widzeniem barwnym zadania takie jak rozpoznawanie jasności, ruchu i polaryzacji.

    Widzenie mezopowe, widzenie zmierzchowe – termin oznaczający pracę ludzkiego narządu wzroku w warunkach przejściowych, czyli przy niedostatecznej ilości światła. W odbieraniu bodźców świetlnych biorą udział wtedy zarówno czopki (działające przy dobrym oświetleniu i zapewniające widzenie barwne), jak i pręciki (działające przy niedostatecznym oświetleniu i dające jedynie możliwość widzenia achromatycznego). Widzenie barwne – zdolność organizmu lub maszyny do rozróżniania przedmiotów oparta na wrażliwości na długość fali (lub częstotliwość) światła, które przedmioty te odbijają, emitują lub przepuszczają. Układ nerwowy rejestruje kolor poprzez porównanie odpowiedzi na światło kilku rodzajów czopków w oku. Czopki te są wrażliwe na różne długości światła widzialnego. Dla ludzi zakres światła widzialnego wynosi około 380–740 nm. Zazwyczaj istnieją 3 rodzaje czopków. Zakres widzialności oraz liczba rodzajów czopków różnią się w zależności od gatunku.

    Retinopatia barwnikowa (łac. retinitis pigmentosa) – choroba rozpoczynająca się w okresie młodzieńczym, związana z odkładaniem się barwnika w siatkówce oka, z wtórnymi do tego procesu zaburzeniami krążenia w obrębie siatkówki i postępującym pogorszeniem wzroku, związanym ze zmianami zanikowymi siatkówki i utratą komórek siatkówki. Początkowo zmiany zanikowe dotyczą tylko fotoreceptorów i nabłonka barwnikowego siatkówki, a w późniejszych fazach choroby także komórek warstw wewnętrznych. Jodopsyna (łac. iodopsinum, fiolet wzrokowy) – barwnik światłoczuły znajdujący się w czopkach siatkówki, utworzony z połączenia retinenu 1 z fotopsyną (białkiem czopków).

    Pasmo wzrokowe (ang. optic tract, łac. tractus opticus) - część drogi wzrokowej w mózgu. Rozciąga się od skrzyżowania wzrokowego do ciała kolankowatego bocznego (prawego- prawe pasmo wzrokowe i analogicznie do lewego ciała kolankowatego bocznego- lewe pasmo wzrokowe). Pasmo wzrokowe tworzą aksony (wypustki osiowe) komórek zwojowych siatkówki, które podążają do podkorowego ośrodka wzroku- ciała kolankowatego bocznego. Komórki zwojowe siatkówki wraz z wypustkami stanowią trzeci neuron drogi wzrokowej (pierwszym są czopki i pręciki, a drugim komórki dwubiegunowe siatkówki).

    Światłowstręt, fotofobia – nadwrażliwość oka na światło, objawia się najczęściej odruchowym mrużeniem powiek. Może być objawem schorzeń tęczówki, zapalenia spojówek, zranień rogówki, niektórych chorób zakaźnych jak na przykład odry, wścieklizny, zaniku czopków (achromatopsja). Może też występować jako jeden z objawów przy silnych osłabieniach organizmu spowodowanych dowolnymi przyczynami (np. zatrucie alkoholowe), a także w migrenie. Jest także skutkiem ubocznym diagnostycznego lub leczniczego zastosowania atropiny.

    Barwniki wzrokowe (substancje wzrokowe, substancje przekaźnikowe) - występują w receptorach wzrokowych. Bodziec świetlny wywołuje odwracalny efekt fotochemiczny, w którego wyniku barwniki o charakterze białka G (transduksyna) powodują rozpad cGMP na guanozynomonofosforan (GMP). cGMP jest drugim przekaźnikiem informacyjnym powodującym depolaryzację i pobudzenie czopków siatkówki. W pręcikach występuje rodopsyna (czerwień wzrokowa) rozpadająca się pod wpływem bodźców świetlnych na białko - opsynę i retinal (aldehyd witaminy A) w konfiguracji całkowicie trans. Po enzymatycznej zmianie w 1 l-cis, ten ostatni może wiązać się z opsyną regenerując rodopsynę. W czopkach występuje jodopsynę (fiolet wzrokowy). Regeneruje barwników wzrokowych w ciemności warunkuje odpowiednia ilość witaminy A. Tritanopia – wada wzroku polegająca na nierozpoznawaniu barw żółtej i niebieskiej. Wada dotyczy około 0,0015% (0,002% mężczyzn i 0,001% kobiet) populacji. Wada ta jest wynikiem braku czopków czułych na barwę niebieską.

    Odwarstwienie siatkówki (łac. decorticatio retinae) – choroba oka, która następuje, gdy siatkówka oddziela się od znajdującej się bezpośrednio pod nią naczyniówki. Choroba ta powoduje upośledzenie wzroku i może prowadzić do ślepoty. U osób z dużą krótkowzrocznością, szczególnie narażonych na odwarstwienie siatkówki, może je wywołać nawet średni wysiłek fizyczny.

    Dodano: 29.06.2010. 20:12  


    Najnowsze