El nuevo atlas celular podía ofrecer un discernimiento más profundo en enfermedades cegadoras

Cuando se trata de entender cómo las neuronas conectan con los circuitos de la forma en el cerebro, los científicos por décadas han girado a la retina del ratón humilde del laboratorio como organismo modelo ideal. Sino como un modelo para la visión y las enfermedades Vision-relacionadas, los ratones no se equipan simple.

El problema, dijo a Joshua Sanes, Jeff C. Tarr profesor de molecular y la biología celular y el director del centro para la ciencia de cerebro, es ellos faltan una fóvea - una pequeña área especializada en la retina que hace la visión central afilada posible. Entre mamíferos, solamente los primates tienen una fóvea, haciéndola toda sino imposible estudiar tales preguntas en ratones.

Y aunque la fóvea ha sido bien estudiado por décadas - los investigadores han demostrado la especialización funcional y estructural en células foveal - los mecanismos que dan lugar a esas diferencias han seguido siendo un misterio.

Para comenzar a desenredar ese misterio, encuentran a las personas de los investigadores llevados por Sanes, los métodos de secuencia genéticos de la alto-producción aplicada a crear el primer atlas celular de la retina del primate, y a encontrar eso mientras que la fóvea y la retina periférica comparten la mayor parte de los mismos tipos de la célula, células en diversas proporciones en cada región, y muchas muestran diversas configuraciones de la expresión génica.

El estudio, Sanes dijo ofertas un asiento importante para que los investigadores construyan conectado mientras que intentan entender cómo la visión trabaja en primates, incluyendo seres humanos, y cómo la visión se puede romper por enfermedad. El trabajo se describe en un papel publicado en célula el 21 de febrero.

Para crear el atlas celular, Sanes y los colegas comenzaron con 165.000 células cerco de las retinas de macaques - sobre mitad cuyo eran las células y medias foveal cuyo eran las células periféricas - las herramientas genéticas entonces usadas para separarlos en sus diversos tipos.

En total, Sanes dijo, las personas determinadas entre 65 y 70 separados pulsan hacia adentro las células foveal y periféricas así como los genes cada tipo expreso, y los resultados produjeron noticias buenas y malas.

Las buenas noticias, Sanes dijo, era que también subieron con ideas sobre qué hace el special de la fóvea.

El “cerca de 90 por ciento de los tipos de la célula se comparte, pero cuál es el más informar es que… él expresa muchos diversos genes,” Sanes dijo. “Creemos que observar esos genes nos ayudará a explicar mucha la diferencia funcional entre una célula en la fóvea y una en la periferia.”

Las noticias malas, él dijo, eran que, cuando las personas intentaron encontrar equivalentes del ratón del tipo principal que envía el mensaje de la fóvea al cerebro, nombrado la “célula muy pequeña del ganglio,” nombrado para su tamaño pequeño, subieron en gran parte vacío.

“Lamentablemente, “los enanos” son la gran mayoría de células foveal del ganglio,” Sanes dijo. “Habíamos esperado que encontraríamos el equivalente del ratón de esas células… así que podríamos estudiarlas usando todas las herramientas que hemos desarrollado ya, pero no lo hicimos. De modo que fuera una decepción.”

Armado con ese atlas celular, Sanes y los colegas giraron a casi 200 genes implicados en enfermedades cegadoras, y encontraron que algunos, determinado ésos asociados a la degeneración macular y edema macular diabético, están expresados en las células foveal - una pista de tormento para porqué tales enfermedades efectúan la fóvea. El macula es una región ligeramente más grande de la retina con la fóvea en su centro así que “esta configuración tiene sentido,” dice Sanes.

“Por ejemplo, encontramos que un gen macular de la susceptibilidad de la degeneración está expresado en niveles substancialmente más altos en varillas y conos foveal que en varillas y conos periféricos,” Sanes dijo. “Que se puede relacionar con el hecho de que es una enfermedad macular. Semejantemente para el edema macular diabético, encontramos dos genes de la susceptibilidad expresados en niveles más altos en los vasos sanguíneos en la fóvea que la periferia. Estas dos enfermedades están entre las causas principales de la ceguera en los E.E.U.U. y mucho del mundo.

“También tomamos esos genes de nuevo al atlas celular del ratón, y en muchos casos no fueron expresadas ni fueron expresadas en diversas células,” Sanes continuaron. “Que sugiere el, por lo menos algo de estas enfermedades, observando cómo un gen está actuando en ratones puede muy no informar, porque no puede ser expresado en las mismas células.”

El ir adelante, Sanes dijo, el atlas celular podría servir como recurso valioso ambos para los estudios centrados en enfermedades específicas así como preguntas de la ciencia básica.

“En el lado de la enfermedad, apenas teniendo este conocimiento podemos poder pensar en mejores tratamientos,” Sanes dijo. “Esto podía también ser un asiento para observar el material patológico. Estamos colaborando con la gente que ha depositado aros a lo largo de los años para los diversos propósitos, que los medios nosotros podrían comenzar para probar hipótesis - si pensamos quizás la gente con glaucoma está faltando tan cierto tipo de la célula o la expresión de un gen es demasiado baja o demasiado alta, nosotros podemos probar eso.

“En el lado de la investigación básica, podemos tomar un gen que podemos tener razón para pensar podríamos desempeñar un papel en las diferencias fisiológicas en las células y ponerlo en una célula del ratón y ver si cambia las propiedades de esa célula,” él continuó. “Esto nos dará una ventaja grande como observamos para contestar este a la clase de preguntas.”

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