Johns Hopkins Üniversitesi bilim insanları, insanların keskin görme yeteneğinin erken fetal gelişim döneminde retinadaki bir A vitamini türevi ile tiroid hormonları arasındaki etkileşim sayesinde geliştiğini keşfetti. Üniversiteden yapılan basın açıklamasında, bulguların gözün ışığı algılayan hücreleri nasıl geliştirdiğine dair onlarca yıllık geleneksel anlayışı alt üst edebileceği ve makula dejenerasyonu, glokom ve diğer yaşa bağlı görme bozuklukları için yeni araştırmalara ışık tutabileceği belirtildi.

Laboratuvarda yetiştirilen retina dokusunun kullanıldığı çalışmanın ayrıntıları Ulusal Bilimler Akademisi Bildirilerinde yayımlandı. Araştırmayı yöneten Johns Hopkins Üniversitesi'nde biyoloji doçenti olan Robert J. Johnston Jr., "Bu, gözün kritik bir parçası olan ve maküler dejenerasyon hastalarında ilk bozulan bölge olan retinanın iç işleyişini anlamaya yönelik önemli bir adımdır" dedi. "Bu bölgeyi daha iyi anlayarak ve işlevini taklit eden organoidler geliştirerek, bir gün bu dokuları yetiştirip naklederek görme yetisini geri kazandırmayı umuyoruz."

Açıklamada, ekibin son yıllarda fetüs hücrelerinden yetiştirilen küçük doku kümeleri olan organoidleri kullanarak göz gelişimini incelemek için yeni bir yöntem geliştirdiği belirtildi. Araştırmacılar, laboratuvarda yetiştirilen retinaları birkaç ay boyunca izleyerek, keskin görüşten sorumlu olan retinanın merkezi bölgesi foveolayı şekillendiren hücresel mekanizmaları keşfettiler. Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından kısmen finanse edilen araştırmalar, gündüz görüşünü sağlayan ışığa duyarlı hücrelere odaklandı.

Bu hücreler, farklı ışık türlerine duyarlı mavi, yeşil ve kırmızı koni hücrelerine dönüşür. Foveola, retinanın sadece küçük bir bölümünü oluşturmasına rağmen insan görsel algısının yaklaşık %50'sinden sorumludur. Kırmızı ve yeşil koni hücreleri içerirken, mavi koni hücreleri retinanın geri kalanına daha geniş dağılır. İnsanlar renk görme için bu üç tip koni hücresine sahip olmaları bakımından benzersizdir; bu sayede diğer hayvanlarda nadir görülen geniş bir renk yelpazesini görebilirler.

Gözlerin bu hücre dağılımıyla nasıl geliştiği, bilim insanlarını on yıllardır şaşırtıyor. Doç. Johnston, fareler, balıklar ve diğer hayvanların bu hücre desenine sahip olmadığını ve bunun fotoreseptörlerin incelenmesini zorlaştırdığını söyledi. Johns Hopkins ekibi, foveoladaki koni hücrelerinin dağılımının erken gelişimde gerçekleşen koordineli bir "hücre kaderi belirleme" ve dönüşüm sürecinin sonucu olduğunu belirledi.

Başlangıçta, 10–12. haftalar arasında foveolada az sayıda mavi koni bulunur; ancak 14. haftaya gelindiğinde bunlar kırmızı ve yeşil konilere dönüşür. Yeni çalışma, desen oluşumunun iki süreçle gerçekleştiğini gösteriyor: İlk olarak, A vitamini türevi retinoik asit mavi koni hücrelerinin oluşumunu sınırlandırıyor. İkinci olarak, tiroid hormonları mavi koni hücrelerinin kırmızı ve yeşil koni hücrelerine dönüşmesini teşvik ediyor.

Doç. Johnston, "Öncelikle retinoid asit kalıbın oluşmasına yardımcı olur. Ardından tiroid hormonu geriye kalan hücrelerin dönüştürülmesinde rol oynar. Bu çok önemli çünkü eğer mavi koniler oradaysa, o kadar iyi göremezsiniz," dedi. Bulgular, mavi konilerin gelişim sırasında retinanın diğer bölgelerine göç ettiği yönündeki yaygın teoriye farklı bir bakış açısı sunuyor. Veriler, bu hücrelerin foveolada en uygun koni dağılımını sağlamak için dönüştüğünü öne sürüyor.

Yaklaşık 30 yıl önce ana model, foveoladaki birkaç mavi koninin bir şekilde kenara çekildiği ve kendiliğinden bu hücre tipi olarak kaldığı yönündeydi. Şimdi ise veriler, hücrelerin zaman içinde gerçekten dönüşüme uğradığını ve bu sürecin şaşırtıcı olduğunu gösteriyor. Bu gelişmeler, fotoreseptörlerin iyileştirilmesine ve maküler dejenerasyon gibi tedavisi olmayan göz hastalıkları için potansiyel hücre bazlı tedavilere yol açabilir.