Regeneracja soczewek

Badanie dziecka z zaćmą

Od XVIII wieku badano regenerację soczewki oka, głównie u płazów i królików . W XXI wieku przeprowadzono eksperymentalne badanie medyczne na ludziach, ponieważ jest to obiecująca technika leczenia zaćmy , zwłaszcza u dzieci.

Historia

W 1781 roku Charles Bonnet odkrył, że salamandra zregenerowała oko rok po usunięciu większości z nich, w tym soczewki. Vincenzo Colucci przeprowadził badanie histologiczne tego zjawiska u traszek , publikując swoje odkrycie, że regeneruje się ono z tęczówki w 1891 r. Następnie Gustav Wolff opublikował kilka artykułów na ten temat, począwszy od 1895 r., A ta forma regeneracji nazywa się teraz regeneracją Wolffa . Kwestia priorytetu między Coluccim a Wolffem jest szczegółowo badana przez Holland (2021).

Regeneracja soczewki u królików została po raz pierwszy zbadana przez francuskich chirurgów Cocteau i Leroy-D'Étiolle, począwszy od 1824 r. Krystaliczna zawartość torebki soczewki została usunięta, ale stwierdzono, że regeneruje się ona w ciągu miesiąca. Królik nadaje się do rozwoju technik chirurgicznych na oku, ponieważ jest łatwy w obsłudze, a jego oko jest stosunkowo duże. Badania na królikach wykazały, że ich soczewka zaczęła się regenerować w ciągu dwóch tygodni po kapsulotomii – technika chirurgiczna, w której krystaliczny materiał soczewki jest usuwany, ale otaczająca go torebka, która go zawiera, pozostaje w większości nienaruszona. Nowa soczewka miała podobną strukturę do struktury, ale jej kształt mógł być nieregularny. Wypełnianie kapsułki podczas regeneracji wydawało się sprzyjać rozwojowi bardziej normalnego kształtu. Stwierdzono, że technika ta działa również u naczelnych , dlatego została zbadana jako możliwa technika leczenia zaćmy u ludzi. Inne zwierzęta, u których zaobserwowano regenerację soczewki, to koty, kurczaki, psy, ryby, myszy, szczury i żaby Xenopus .

Próby eksperymentalne

Technika regeneracji soczewki została przetestowana we współpracy między Sun Yat-sen University i University of California w San Diego, która została opublikowana w 2016 roku. Torebka soczewki została przebita mniejszym nacięciem niż w przypadku konwencjonalnej operacji zaćmy – zaledwie 1–1,5 mm – i odsączone z jego zawartości zaciemniające widzenie powodujące zaćmę . Poza tym kapsułka pozostała nienaruszona, ponieważ jest wyłożona komórkami macierzystymi nabłonka soczewki , które następnie rozmnażały się, aby zregenerować soczewkę. Technika ta została z powodzeniem przeprowadzona w eksperymentach na królikach i makakach , a następnie w badaniu dwanaściorga dzieci poniżej dwóch lat w Chinach, które urodziły się z zaćmą. Soczewki robocze regenerowały się w ciągu sześciu do ośmiu miesięcy.

Dzieci leczone techniką eksperymentalną doświadczyły mniej powikłań niż 25 dzieci leczonych konwencjonalną operacją. Najbardziej obiecującymi obiektami badań są dzieci, ponieważ ich komórki macierzyste są bardziej energiczne niż u dorosłych. Również konwencjonalne leczenie zaćmy dziecięcej za pomocą sztucznej soczewki może powodować komplikacje u dzieci, ponieważ wciąż rosną. Ta technika nie została jeszcze wypróbowana u starszych pacjentów z zaćmą związaną z wiekiem, ale oczekuje się, że będzie mniej skuteczna. Dorosłe zaćmy są trudniejsze do usunięcia, a dorosłe komórki macierzyste soczewki regenerują się wolniej.

Techniki in vitro

Inną techniką regeneracyjną jest wyhodowanie tkanek oka, takich jak soczewka, na zewnątrz ciała, a następnie ich wszczepienie. Zostało to wypróbowane we współpracy między Uniwersytetem w Osace i Uniwersytetem w Cardiff .

Mechanizmy

Regeneracja soczewki była badana u kilku gatunków kręgowców, zwłaszcza u traszki , która jest w stanie wielokrotnie regenerować idealną soczewkę. Jedno z badań wykazało, że soczewka traszki, która została wydobyta i zregenerowana 18 razy, była nie do odróżnienia od soczewki kontrolnej traszki pod względem wyglądu i ekspresji genów. Stwierdzono, że w takich przypadkach soczewka całkowicie regeneruje się z komórek nabłonka rogówki lub tęczówki . Do mechanizmów sygnalizacyjnych kontrolujących ten proces należy czynnik wzrostu fibroblastów , hedgehog , kwas retinowy , transformujący czynnik wzrostu beta i wnt . W badaniu Haotian, Hong, Jie, Shan przeprowadzono eksperymenty na myszach, królikach i hodowanych komórkach ludzkich i stwierdzono, że białka wytwarzane przez geny PAX6 i BMI1 są niezbędne do regeneracji istniejących komórek nabłonka soczewki (LEC) wyściełających torebkę soczewki .

Dalsza lektura

•   Alice Pébay, wyd. (2014), Biologia regeneracyjna oka , Springer, ISBN 9781493907878
•   Dinsmore, Charles (2007), A History of Regeneration Research: Kamienie milowe w ewolucji nauki , Cambridge University Press, ISBN 9780521047968