Выявлены факторы, определяющие, какого типа фоторецептор разовьется из клетки-предшественника

Для зрительного анализатора млекопитающих характерны три типа фоторецепторов: палочки для сумеречного зрения и два типа колбочек (M и S) для цветового зрения при ярком дневном свете. Однако до сих пор неясно, на каком этапе дифференцировки стволовых клеток сетчатки и в результате каких процессов возникают различия в развивающихся фоторецепторах.

Известно, что у мышей с делецией рецептора тироидного гормона β2 (thyroid hormone receptor β2, TRβ2) отсутствуют М-колбочки, а при делеции нейрального лейцинового фактора сетчатки (neural retina leucine zipper factor, NRL) – отсутствуют палочки, при этом в обоих случаях имеются S-колбочки.

Американские ученые из NIDDK, Clinical Endocrinology Branch, National Institutes of Health проверяли гипотезу, что NRL and TRβ2 направляют дифференцировку общих клеток-предшественников фоторецепторов в палочки, М-колбочки или S-колбочки.

В исследованиях использовали Nrl(b2/b2) мышей, у которых благодаря эндогенному гену Nrl вместо NRL экспрессируется TRβ2. Мыши Nrl(b2/b2) лишены палочек, но имеют избыто М-колбочек, тогда как у мышей Nrl(-/-) – избыток S-колбочек. Интересно, что в присутствии обоих факторов у мышей Nrl(+/b2) образуются палочки.
Полученные результаты говорят о присущей постмитотическим предшественникам палочек пластичности, позволяющей этим клеткам формировать три типа функциональных фоторецепторов в ответ на сигналы NRL или TRβ2.

Ученые также выявили клетки-предшественники в нормальной эмбриональной сетчатке, в которых наблюдается преходящая совместная экспрессия Nrl и TRβ2, что говорит о том, что некоторые предшественники могут изначально быть пластичными. Пластичность клеток-предшественников, выявленная у Nrl(b2/b2) мышей, свидетельствует о двухступенчатом переключении транскрипции, которое может направлять дифференцировку предшественников по трем путям: на первой ступени происходит определяемый NRL выбор, быть клетке в дальнейшем палочкой или колбочкой, а затем, если не было воздействия NRL, TRβ2 определяет, быть колбочке М- или S.

По мнению доктора П.И. Катуняна, главного врача московского Центра медико-биологических технологий, данное исследование проливает свет на регуляцию дифференцировки стволовых клеток в различные типы фоторецепторов, что может иметь важное практическое значение как для понимания патогенеза различных заболеваний, связанных с нарушениями функции сетчатки, так и для разработки методов лечения таких болезней.

Материалы исследования представлены в статье Ng L, et al. Two transcription factors can direct three photoreceptor outcomes from rod precursor cells in mouse retinal development.

Источник: www.stemcells.ru