Иммунные клетки, наз. микроглией, могут полностью замещать самих себя в сетчатке после почти полной элиминации. Эти клетки также восстанавливают свою нормальную организацию и функцию.

"Воспаление нейронов является важной причиной гибели нейронов при болезнях сетчатки," говорит Wai T. Wong. "Наше исследование закладывает основу для понимания путей контроля иммунной системы в сетчатке." Это важно для разработки новой терапии глазных болезней, таких как AMD, RP или некоторые типы повреждений сетчатки.

Сетчатка =- это тонкий слой клеток, который включает свет-воспринимающие фоторецепторные клетки и др. рейроны, участвующие в передаче зрительной информации в головной мозг. В этой смеси клеток находится и микроглия, специализированные иммунные клетки, помогающие поддерживать здоровье сетчатки и функцию нейронов сетчатки. Микроглия также присутствует в др. части ЦНС, включая головной мозг. В здоровой сетчатке общение между нейронами и микроглией является важным для поддержания способности нейронов посылать сигналы в головной мозг. Когда сетчатка повреждена, микроглия выполняет дополнительную роль: её клетки быстро мигрируют к месту повреждения, чтобы удалять нездоровые или погибшие клетки. Однако, они могут также удалять здоровые клетки, внося вклад в потерю зрения. Исследование показало, что нарушения с дегенерацией сетчатки, подобные AMD и RP, подавляют или удаляют микроглию, что может способствовать сохранению фоторецепторов и тем самым замедлять потерю зрения. Но возвращение микроглии всё ещё важно для поддержания нейронов сетчатки.

Wong с колл. попытались понять, что происходит в сетчатке после элиминации микроглии, особенно если клетки могут возвратиться к своему обычному расположению и выполнять свои обычные функции. Для этого они истощали микроглию в сетчатке мышей, используя хим. соединение PLX5622 (Plexxikon), которое блокирует в микроглии рецептор CSF-1. Жизнеспособность микроглии зависит от непрерывных сигналов, предаваемых через эти рецепторы. Прерывание передачи этих сигналов на несколько дней вызывает почти полное исчезновение микроглии, что приводит к остаткам небольших кластеров клеток вокруг зрительного нерва, передающего сигналы от сетчатки к головному мозгу, в сетчатке мышей. Поскольку потеря микроглии на короткое время не влияет на функцию нейронов пи временном удалении микроглии, напр., чтобы снизить воспаление, это потенциально может быть использовано в качестве терапевтического вмешательства в дегенерацию или воспаление сетчатки.

"Когда мы избавляемся от микроглии в то время, когда происходят сильные несоответствующие иммунные реакции," говорит Wong, "то мы можем оказаться способны избежать сильного воспаления, но всё ещё возвращаемся назад к балансу в более поздний промежуток времени. Мы можем вызывать паузу в иммунной системе в сетчатке целенаправленным способом."

В течение 30 дней после прекращения приема лекарства, Wong с колл. установили, что микроглия снова заполняет сетчатку, возвращаясь к обычной плотности спустя 150 дней. Используя новый метод для визуального отслеживания движений микроглии в сетчатке, они установили, что возвращение микроглии первоначально связано с ростом кластеров вблизи зрительного нерва, покидающего глаз. Постепенно новая микроглия распространяется наружу в направлении краев сетчатки. Со временем клетки восстанавливают даже распределение по всей сетчатке и по различным её слоям. t

"Организация этих иммунных клеток довольно известна и всё это приходит в норму," говорит Wong. "Мы можем, действительно, наблюдать и видим, что эти клетки делятся и разделяясь мигрируют как часть реакции восполнения клеток."

Чтобы протестировать, действительно ли новая микроглия полностью функциональна, исследователи использовали модель с повреждениями, где фоторецепторные клетки были повреждены с помощью вспышки яркого света. Новая микроглия была способна активироваться и мигрировать к месту повреждения, как и в норме. Более того, используя электроретинографию (ERG), технику измерения электрического сигнала, генерируемого нейронами сетчатки после стимуляции светом, исследователи определили здоровье разных групп нейронов. Они установили, что микроглия способна общаться и полностью поддерживать функцию нейронов сетчатки, особенно, если деплеция была кратковременной.

Лекарства, удаляющие микроглию могут теперь применяться систематически, затрагивая головной мозг и др. части ЦНС.

AMD является ведущей причиной потери зрения у старых американцев. Она вызывает повреждение центральной части сетчатки, чувствительной к свету ткани на задней стороне глаза. AMD часто имеет очень мало проявлений на ранних стадиях, но на поздних стадиях она вызывает потерю центрального, направленного вперед зрения, необходимого для чтения и передвижения (см.https://nei.nih.gov/health/maculardegen).

RP это врожденное нарушение, вызывающее прогрессирующую гибель фоторецепторов и далее зрения. У людей с RP постепенно развивается туннельное зрение. Они имеют трудности с осуществлением важных целей в повседневной жизни, в движении, в перемещении без помощи или в распознавании лиц и объектов. (см. https://nei.nih.gov/health/pigmentosa/pigmentosa_facts).