Ретина, отгледана в лаборатория, дава обяснение защо хората виждат цветове, а кучетата не могат, пише EurekAlert.
Изследователи от университета "Джонс Хопкинс" откриха как витамин А генерира специфични клетки, позволяващи на хората да виждат милиони цветове - способност, която кучетата, котките и другите бозайници не притежават.
"Тези ретинални органоиди ни позволиха за първи път да изследваме много специфична за човека черта", обяснява авторът Робърт Джонстън, доцент по биология. "Огромен е въпросът какво ни прави хора, какво ни прави различни".
Откритията, публикувани в PLOS Biology, допринасят за по-добро разбиране на цветната слепота, свързаната с възрастта загуба на зрение и други заболявания, отнасящи се до фоторецепторните клетки, пише БТА. Освен това показват как гените инструктират човешката ретина да произвежда специфични клетки, разпознаващи цветовете - процес, който учените смятаха, че се контролира от хормоните на щитовидната жлеза.
Чрез промяна на клетъчните свойства на органоидите, изследователският екип установява, че молекула, наречена ретинолова киселина, определя дали дадена конусовидна клетка ще се специализира в червена или зелена светлина. Само хората с нормално зрение и близкородствените примати развиват сензор за червено.
В продължение на десетилетия учените смятаха, че червените конусовидни клетки се формират на случаен принцип. Наскоро направени изследванията от екипа на Джонстън обаче подсказаха, че процесът може да се контролира от нивата на хормоните на щитовидната жлеза. Новите анализи сочат, че червените клетки се получават чрез специфична последователност от събития, за които е отговорна ретиноловата киселина в окото.
Зелените и червените конусовидни клетки са доста сходни, с изключение на протеина, наречен опсин, който открива светлината и казва на мозъка какви цветове виждат хората. Различните опсини определят дали клетката ще се превърне в зелен или червен сензор, въпреки че гените на всеки остават 96% идентични. С помощта на революционна техника, която забелязва тези фини генетични разлики в органоидите, екипът проследява промените в съотношението на конусовидните клетки в продължение на 200 дни.
Изследователите също така картографират доста променящото се съотношение на тези клетки в ретините на 700 възрастни. Да наблюдаваме промяната на съотношението между зелените и червените конусовидни клетки при хората е едно от най-изненадващите открития на новото изследване, казва Сара Хадиняк, която е част от научния екип.
Учените все още не разбират напълно причината за толкова много вариации, без това да се отрази на зрението на човека. Ако тези видове клетки определяха дължината на човешката ръка, различните съотношения щяха да доведат до "невероятно различни" дължини, каза Джонстън.
Изследователите се опитват да разберат заболявания като дегенерация на макулата. Целта им е да се задълбочи познанието за това как конусовидните, а и други клетки се свързват с нервната система.
"Надяваме се в бъдеще да помогнем на хората с тези проблеми със зрението", казва Джонстън. "Ще мине известно време, преди това да се случи, но само това, че знаем, че можем да направим тези различни видове клетки, е много, много обещаващо".
Изследването е публикувано в PLOS Biology.
