Regenerace objektivu - Lens regeneration

Vyšetření dítěte s kataraktou

The regenerace z objektiv oka byly studovány, většinou u obojživelníků a králíků, od 18. století. V 21. století byl u lidí proveden experimentální lékařský pokus, protože se jedná o slibnou techniku ​​léčby šedý zákal, zejména u dětí.

Dějiny

V roce 1781 Charles Bonnet zjistil, že a mlok regeneroval oko jeden rok po odstranění většiny z nich, včetně čočky.[1] Vincenzo Colucci provedl histologickou studii tohoto jevu v roce Mloci, publikoval své zjištění, že se regenerovalo z duhovky v roce 1891.[1] Gustav Wolff poté publikoval několik článků na toto téma, počínaje rokem 1895, a tato forma regenerace se nyní nazývá Wolffian regenerace.[1]

Regeneraci čočky u králíků poprvé studovali francouzští chirurgové Cocteau a Leroy-D'Étiolle od roku 1824.[2] The krystalin obsah kapsle čočky byl odstraněn, ale bylo zjištěno, že se regeneruje během měsíce.[3] Tento fenomén od té doby studovalo mnoho dalších.[4] Králík je vhodný pro vývoj chirurgických technik na oku, protože se s ním snadno manipuluje a jeho oko je poměrně velké.[5] Výzkum v králíci ukázaly, že se jejich čočka začne regenerovat do dvou týdnů po kapsulotomie - chirurgická technika, při které je krystalický materiál čočky odstraněn, ale okolní kapsle, která ji obsahovala, je ponechána většinou neporušená.[6] Nová čočka měla podobnou strukturu jako struktura, ale její tvar mohl být nepravidelný.[6] Zdálo se, že naplnění kapsle během regenerace podporuje vývoj normálnějšího tvaru.[6] Bylo také zjištěno, že tato technika funguje primáti a tak byla studována jako možná technika léčby šedý zákal u lidí.[6] Mezi další zvířata, u kterých byla pozorována regenerace čočky, patří kočky, kuřata, psi, ryby, myši, krysy a Xenopus žáby.[7]

Experimentální pokusy

Ve spolupráci byla vyzkoušena technika regenerace čočky Univerzita Sun Yat-sen a University of California, San Diego která byla zveřejněna v roce 2016.[8] Tobolka čočky byla propíchnuta menším výřezem než při běžné operaci katarakty - pouze 1–1,5 mm - a její obsah byl vypuštěn a zakalil vidění způsobující šedý zákal. Tobolka byla jinak ponechána neporušená, protože je lemována epitelem čočky kmenové buňky, které se poté reprodukovaly a regenerovaly čočku. Tato technika byla úspěšně provedena při pokusech na králících a makaků, a následně v procesu s dvanácti dětmi do dvou let v Číně, které se narodily se šedým zákalem. Pracovní čočky se regenerovaly během šesti až osmi měsíců.[9][10]

Děti léčené experimentální technikou zaznamenaly méně komplikací než dvacet pět dětí léčených konvenční operací.[10] Děti jsou nejslibnějšími subjekty, protože jejich kmenové buňky jsou energičtější než u dospělých. Také konvenční léčba dětských katarakt pomocí umělé čočky může u dětí způsobit komplikace, protože stále rostou.[9] Tato technika ještě nebyla vyzkoušena u starších pacientů s kataraktem souvisejícím s věkem, ale očekává se, že bude méně úspěšná. Odstranění katarakty u dospělých je obtížnější a kmenové buňky čočky pro dospělé se regenerují pomaleji.[10]

In vitro techniky

Další regenerační technikou je růst očních tkání, jako je čočka, mimo tělo a následná implantace. To bylo vyzkoušeno ve spolupráci mezi Osaka University a Cardiffská univerzita.[9]

Mechanismy

Regenerace čočky byla studována na několika druzích obratlovců, zejména na čolek, který je schopen opakovaně regenerovat dokonalý objektiv.[11] Jedna studie zjistila, že čočka mloka, která byla 18krát extrahována a regenerována, byla z hlediska vzhledu a genové exprese nerozeznatelná od čočky kontrolního mloka.[12] V takových případech bylo zjištěno, že se čočka zcela regeneruje epiteliální buňky v rohovka nebo duhovka.[13] Signální mechanismy, které tento proces řídí, zahrnují fibroblastový růstový faktor, ježek, kyselina retinová, transformující růstový faktor beta a wnt.[13] Studie Haotian, Hong, Jie, Shan prováděla experimenty na myších, králících a kultivovaných lidských buňkách a uvádí, že proteiny produkované PAX6 a BMI1 geny byly nezbytné pro regeneraci existujících čočkových epiteliálních buněk (LEC) lemujících kapsle objektivu.[8]

Reference

  1. ^ A b C R. W. Reyer (2013), „The Amphibian Eye: Development and Regeneration“, Crescitelli (ed.), Vizuální systém na obratlovcích, Springer Science & Business, str. 310–311, 338–362, ISBN  9783642664687
  2. ^ Cocteau; Leroy-D'Étiolle (1827), François Magendie (ed.), „Zkušenostní příbuzní a reprodukce Reprodukce du Cristallin“, Journal of Physiologie Expérimentale et Pathologique, 7 (1): 30–44
  3. ^ Nathan Ryno Smith, vyd. (Červenec 1827), „Regenerace chrystalického humoru“, Filadelfský měsíčník pro medicínu a chirurgii, 1 (2): 99
  4. ^ Pettit, Thomas (červen 1963), „Studie regenerace objektivu u králíka“, Investigativní oftalmologie a vizuální věda, 2: 243–251
  5. ^ Gwon, Arlene (2011), „The Rabbit in Cataract / IOL Surgery“, Zvířecí modely ve výzkumu očí, Academic Press, s. 184, 187, ISBN  9780080921037
  6. ^ A b C d Gwon, Arlene (2006), „Regenerace objektivu u savců: recenze“, Průzkum oftalmologie, 51 (1): 51–62, doi:10.1016 / j.survophthal.2005.11.005, PMID  16414361
  7. ^ Barbosa-Sabanero; Hoffmann; Soudce; Lightcap; Tsonis; Del Rio-Tsonis (2012), „Obnova objektivu a sítnice: nové perspektivy modelových organismů“, Biochemical Journal, 447 (3): 321–334, doi:10.1042 / BJ20120813, PMID  23035979
  8. ^ A b Haotian Lin; Hong Ouyang; Jie Zhu; et al. (2016), „Regenerace čočky pomocí endogenních kmenových buněk se ziskem vizuální funkce“, Příroda, 531 (7594): 323–8, doi:10.1038 / příroda17181, PMC  6061995, PMID  26958831
  9. ^ A b C Gallagher, James (9. března 2016), „Ohromující“ operace regeneruje oční čočku, BBC novinky
  10. ^ A b C Bazian (10. března 2016), Kmenové buňky používané k opravě dětských očí po kataraktu, národní zdravotní služba, vyvoláno 10. března 2016
  11. ^ Brown, Mark (13. července 2011), „Biologové 18krát vytáhli oční čočku mloka, aby otestovali regeneraci“, Kabelové
  12. ^ Eguchi G, Eguchi Y, Nakamura K, Yadav MC, Millán JL, Tsonis PA (2011), „Regenerační kapacita u mloků se nemění opakovanou regenerací a stárnutím“, Příroda komunikace, 2: 384, doi:10.1038 / ncomms1389, PMC  3144589, PMID  21750538
  13. ^ A b Henry, Jonathan; Thomas, Alvin; Hamilton, Paul; Moore, Lisa; Perry, Kimberly (8. prosince 2012), Cesty buněčné signalizace při regeneraci objektivu obratlovcůAktuální témata v mikrobiologii a imunologii, 367, Springer, str. 75–98, doi:10.1007/82_2012_289, ISBN  978-3-642-35809-8, ISSN  0070-217X, PMC  4304700, PMID  23224710

Další čtení

  • Alice Pébay, vyd. (2014), Regenerativní biologie okaSpringer, ISBN  9781493907878
  • Dinsmore, Charles (2007), Historie výzkumu regenerace: Milníky ve vývoji vědy, Cambridge University Press, ISBN  9780521047968