Înaine de a veni la lumina zilei, bebelușii sunt capabili să facă lucruri uimitoare chiar atunci când sunt în burtica mamei. Există o mulțime de curiozități despre bebelușul care crește în pântecul mamei, cele mai cunoscute fiind faptul că bebelușii pot zâmbi în uterul mamei la aproximativ 26 de săptămâni de sarcină, pot sugița sau chiar că pot urina. Dar, bebelușii nenăscuți mai pot face ceva: pot vedea încă din burtică, mai mult decât am crede noi. 

Oamenii de știință de la Universitatea Berkeley, din California, au găsit recent dovezi că celulele ochiului vorbesc de fapt între ele, ca parte a unei rețele interconectate, care oferă retinei mai multă sensibilitate la lumină decât se credea odată și care ar putea îmbunătăți influența luminii asupra comportamentului și dezvoltării creierului. Celulele sensibile la lumină active în retină chiar înainte ca fătul să poată distinge imaginile pot juca un rol mai mare în dezvoltarea ochiului și a creierului decât s-a crezut anterior. 

Cum se dezvoltă celulele sensibile la lumină?

Până în al doilea trimestru de sarcină, cu mult înainte ca ochii bebelușului să poată vedea imagini, ei pot detecta lumina. Celulele sensibile la lumină din retina care se dezvoltă – adică pelicula subțire a țesutului din spatele ochiului – se credeau a fi simple „întrerupătoare” pornire – oprire, probabil acolo pentru a stabili ritmul dintre noapte și zi din cele 24 de ore. 

Celulele ganglionului retinian fotosensibil ajută în stabilirea alimentării cu sânge a retinei, în ritmurile circadiene și reflexul luminos pupilar. Cercetătorii au descoperit recent că aceste celule sunt conectate electric într-o rețea care este capabilă să detecteze intensitatea luminii, ceea ce sugerează un rol mai mare în dezvoltare.

Vrei să afli mai multe despre recoltarea de celule stem la naștere?

În procesul de dezvoltare al ochiului bebelușului din uterul gravidei, probabil 3% dintre celulele ganglionului – celulele din retină care trimit mesaje prin nervul optic în creier – sunt sensibile la lumină și, până în prezent, cercetătorii au descoperit aproximativ șase subtipuri diferite care comunică cu diverse locuri din creier. Unele comunică cu nucleul suprachiasmatic pentru a regla ceasul nostru intern la ciclul zi-noapte. Altele trimit semnale în zona care face ca ochii noștri să se închidă automat în lumină puternică. Dar, există și celule din retină care se conectează la zone surprinzătoare: nucleul habenular, care reglează starea de spirit, și amigdala, care se ocupă cu emoțiile.

La șoareci și maimuțe, dovezi recente sugerează că aceste celule ganglionare comunică, de asemenea, unele cu altele prin conexiuni electrice numite joncțiuni gap, ceea ce implică mult mai multă complexitate în dezvoltarea ochilor decât ne-am imagina.

„Având în vedere varietatea acestor celule ganglionare și că acestea se proiectează în multe părți diferite ale creierului, mă face să mă întreb dacă joacă un rol în modul în care retina se conectează la creier„, a spus Marla Feller, profesor în biologie celulară la UC Berkeley.

Sisteme paralele în dezvoltarea retinei

Celulele, numite celulele ganglionare retiniene intrinsec fotosensibile (ipRGCs), au fost descoperite în urmă cu doar 10 ani, surprinzându-i pe oamenii de știință precum Marla Feller care studiau retina în curs de dezvoltare, de aproape 20 de ani. Ea a jucat un rol major, împreună cu mentorul ei, Carla Shatz, de la Universitatea Stanford, în a arăta că activitatea electrică spontană din ochi în timpul dezvoltării fetale – așa-numitele valuri retiniene – este esențială pentru crearea rețelelor cerebrale corecte pentru a prelucra imaginile mai târziu.

„Am crezut că ei (pui de șoarece și fătul uman) sunt orbi în acest moment al dezvoltării”, a spus Feller. „Ne-am gândit că celulele ganglionului sunt acolo în ochi în curs de dezvoltare, că sunt conectate la creier, dar că nu au fost într-adevăr conectate la restul retinei, la acel moment. Acum, se pare că sunt conectate între ele, ceea ce a fost un lucru surprinzător”.

Franklin Caval-Holme, absolvent al Universității Berkeley, a arătat că cele șase tipuri de ipRGC din retina șoarecilor nou-născuți se leagă electric, prin joncțiunile gap, pentru a forma retina. Această rețea pe care cercetătorii au descoperit-o arată nu numai că bebelușii nenăscuți detectează lumina, dar și că răspund la intensitatea luminii, care poate varia aproape de un miliard de ori. Circuitele de joncțiuni Gap au fost critice pentru sensibilitatea la lumină în unele subtipuri ipRGC, dar nu în altele, oferind o cale potențială pentru a determina care subtipuri ipRGC furnizează semnalul comportamentelor non-vizuale specifice pe care le provoacă lumina.

Vrei să afli mai multe despre recoltarea de celule stem la naștere?

Celulele stem, direcționate să se diferențieze în anumite tipuri de celule, oferă posibilitatea unei surse regenerabile de celule și țesuturi de înlocuire pentru a trata boli, inclusiv degenerare maculară, leziuni ale măduvei spinării, accident vascular cerebral, arsuri, boli de inimă, diabet, artroză și artrita reumatoidă.  Medicina viitorului se află la o distanță tot mai mică față de prezent deoarece studiile și cercetările științifice care au la bază celulele stem confirmă că acestea au utilizări nesfârșite.