Il nuovo atlante cellulare ha potuto fornire una comprensione più profonda nelle malattie d'abbaglio

Quando si tratta della comprensione come i neuroni connettono ai circuiti del modulo nel cervello, gli scienziati per le decadi si sono girati verso la retina del mouse umile del laboratorio come organismo di modello ideale. Ma come modello per la visione e le malattie in relazione con la visione, i mouse non sono forniti semplicemente.

Il problema, ha detto Joshua Sanes, il Jeff C. Tarr professore di molecolare e la biologia cellulare e Direttore del centro per scienza di cervello, è essi mancano di una fovea - una piccola area specializzata nella retina che permette la visione centrale marcata. Fra i mammiferi, soltanto i primati hanno una fovea, facente la quasi impossible esaminare tali domande in mouse.

E sebbene la fovea fosse stata ben esaminata per le decadi - i ricercatori hanno dimostrato sia la specializzazione funzionale che strutturale in celle foveal - i meccanismi che provocano quelle differenze sono rimanere un mistero.

Per cominciare a disfare quel mistero, un gruppo dei ricercatori piombo da Sanes, i metodi d'ordinamento genetici di alto-capacità di lavorazione applicata creare il primo atlante cellulare della retina del primate e trovare quello mentre la fovea e la retina periferica dividono la maggior parte degli stessi tipi delle cellule, celle sono trovati nelle proporzioni differenti in ogni regione e molti mostrano i reticoli differenti di espressione genica.

Lo studio, Sanes ha detto le offerte le fondamenta importanti affinchè i ricercatori costruisca sopra mentre cercano di capire come la visione funziona in primati, compreso gli esseri umani e come la visione può essere interrotta dalla malattia. Il lavoro è descritto in un articolo pubblicato in cella il 21 febbraio.

Per creare l'atlante cellulare, Sanes ed i colleghi hanno cominciato con 165.000 celle raccolte dalle retine dei macachi - circa la metà di cui erano le celle e la metà foveal di cui erano le celle periferiche - strumenti genetici allora utilizzati per separarli nei loro vari tipi.

Nel totale, Sanes ha detto, il gruppo identificato fra 65 e 70 separati digita dentro sia le celle foveal che periferiche come pure i geni ogni tipo preciso ed i risultati hanno prodotto sia buon che le cattive notizie.

Le buone notizie, Sanes ha detto, erano che egualmente hanno fornito le idee circa che cosa fa lo speciale della fovea.

“Circa 90 per cento dei tipi delle cellule sono divisi, ma che cosa è più dire è che… esprimono molti geni differenti,„ Sanes ha detto. “Crediamo che esaminare quei geni ci aiuti a spiegare la molta differenza funzionale fra una cella nella fovea ed una nella periferia.„

Le cattive notizie, disse, erano che, quando il gruppo ha provato a trovare gli equivalenti del mouse del tipo principale che invia il messaggio dalla fovea al cervello, nominato “la cella minuscola del ganglio,„ nominato per il loro di piccola dimensione, in gran parte sono venuto su vuoto.

“Purtroppo, “i nani sono la vasta maggioranza delle celle foveal del ganglio,„ Sanes ha detto. “Avevamo sperato che trovassimo l'equivalente del mouse di quelle celle… in modo da potremmo studiarli facendo uso di tutti gli strumenti già ci siamo sviluppati, ma non abbiamo fatto. In modo che sia una delusione.„

Armato con quell'atlante cellulare, Sanes ed i colleghi si sono girati verso quasi 200 geni implicati nelle malattie d'abbaglio ed hanno trovato che alcuni, specialmente quelli connessi con degenerazione maculare senile ed edema maculare diabetico, sono espressi in celle foveal - una bugna allettante per perché tali malattie effettuano la fovea. La macula è una regione leggermente più grande della retina con la fovea al suo centro in modo da “questo reticolo ha significato,„ dice Sanes.

“Per esempio, abbiamo trovato che un gene di predisposizione di degenerazione maculare senile è espresso ai livelli elevati sostanzialmente in coni retinici ed in coni foveal che in coni retinici ed in coni periferici,„ Sanes ha detto. “Che può essere collegato con il fatto che è una malattia maculare. Similmente per l'edema maculare diabetico, abbiamo trovato due geni di predisposizione espressi ai livelli elevati nei vasi sanguigni nella fovea che la periferia. Queste due malattie sono fra le cause di piombo di cecità negli Stati Uniti e gran parte del mondo.

“Egualmente abbiamo catturato quei geni di nuovo all'atlante cellulare del mouse ed in molti casi non sono state espresse o sono state espresse in celle differenti,„ Sanes sono continuato. “Che suggerisce che, per almeno alcune di queste malattie, esaminando come un gene sta agendo in mouse non può molto dire, perché non può essere espresso nelle stesse celle.„

Andare in avanti, Sanes ha detto, l'atlante cellulare potrebbe servire da risorsa apprezzata entrambe per gli studi messi a fuoco sulle malattie specifiche come pure sulle domande di scienza di base.

“Dal lato di malattia, appena avendo questa conoscenza possiamo potere pensare ai migliori trattamenti,„ Sanes ha detto. “Questa ha potuto anche essere le fondamenta per l'esame del materiale patologico. Stiamo collaborando con la gente che ha contato gli occhi nel corso degli anni per vari scopi, che i mezzi noi potrebbero cominciare per verificare le ipotesi - così se pensiamo forse la gente con il glaucoma sta mancando certo tipo delle cellule o l'espressione di un gene è troppo bassa o troppo alta, noi possiamo provare quello.

“Dal lato di ricerca di base, possiamo catturare un gene che possiamo avere ragione di pensare potremmo svolgere un ruolo nelle differenze fisiologiche nelle celle e metterlo in una cella del mouse e vedere se cambia i beni di quella cella,„ sia continuato. “Questo ci darà un grande vantaggio acquisito all'inizio di una gara come guardiamo per rispondere questo al genere di domande.„

Sorgente: https://news.harvard.edu/gazette/story/2019/02/harvard-researchers-explore-macular-degeneration-through-a-new-lens/