เรตินาของมนุษย์ที่ปลูกในห้องปฏิบัติการทำให้เกิดการมองเห็นสี

เรตินาของมนุษย์ที่ปลูกในห้องปฏิบัติการทำให้เกิดการมองเห็นสี

นักชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยจอห์น ฮอปกินส์ ได้ปลูกเนื้อเยื่อเรตินอลของมนุษย์จากสเต็มเซลล์ เพื่อกำหนดว่าเซลล์ต่างๆ ที่ช่วยให้คนเรามองเห็นสีมีการพัฒนาอย่างไร งานนี้เป็นการวางรากฐานสำหรับการพัฒนาการรักษาโรคต่างๆ เช่น ตาบอดสีและจอประสาทตาเสื่อม การศึกษายังได้กำหนดออร์กานอยด์ ซึ่งเป็นโมเดลอวัยวะ 3 มิติที่ปลูกในหลอดทดลองเป็นระบบที่มีประสิทธิภาพสำหรับ

การศึกษาพัฒนาการของมนุษย์ในระดับเซลล์

Robert Johnstonนักชีววิทยาด้านพัฒนาการที่ Johns Hopkins กล่าวว่า “ทุกสิ่งที่เราตรวจสอบดูเหมือนเป็นตาที่กำลังพัฒนาปกติ แค่เติบโตในจาน “คุณมีระบบแบบจำลองที่คุณสามารถจัดการได้โดยไม่ต้องศึกษามนุษย์โดยตรง”ห้องทดลองของ Johnston กำลังสำรวจว่าชะตากรรมของเซลล์ถูกกำหนดอย่างไร หรือเกิดอะไรขึ้นในมดลูกเพื่อเปลี่ยนเซลล์ที่กำลังพัฒนาให้กลายเป็นเซลล์ประเภทใดประเภทหนึ่ง ที่นี่ ทีมงานได้มุ่งเน้นไปที่เซลล์รับแสงรูปกรวยสามประเภทในดวงตาของมนุษย์ ซึ่งตอบสนองต่อความยาวคลื่นที่แตกต่างกันของแสงเพื่อให้มนุษย์มองเห็นสีได้

ผู้เขียนทราบว่าการวิจัยเกี่ยวกับการมองเห็นส่วนใหญ่ดำเนินการกับหนูและปลา ซึ่งไม่มีการมองเห็นในเวลากลางวันและสีของมนุษย์แบบไดนามิก กลไกที่อยู่ภายใต้ข้อกำหนดของชนิดย่อยของเซลล์รูปกรวยสีแดง สีน้ำเงิน และสีเขียวในเรตินาของมนุษย์จึงไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด การศึกษานี้แสดงถึงการวิจัยเกี่ยวกับการมองเห็นครั้งแรกที่ทำโดยใช้เนื้อเยื่อของมนุษย์

Kiara Eldred ผู้เขียนนำซึ่งเป็นนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของ Johns Hopkins อธิบายว่า “การมองเห็นสี Trichromatic วาดภาพเราจากสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่นๆ ส่วนใหญ่ “การวิจัยของเรากำลังพยายามค้นหาเส้นทางที่เซลล์เหล่านี้ใช้เพื่อให้การมองเห็นสีพิเศษแก่เรา”เอลเดรดและเพื่อนร่วมงานได้ปลูกสเต็มเซลล์ให้กลายเป็นออร์กานอยด์ของเนื้อเยื่อเรตินอลที่สะท้อนระยะพัฒนาการที่สังเกตพบในเนื้อเยื่อเรตินาในร่างกาย อย่างใกล้ชิด เมื่อเซลล์เติบโตเป็นเรตินาที่มีแสงเต็ม 

เซลล์ที่ตรวจจับสีน้ำเงินจะพัฒนาขึ้นก่อน 

ตามด้วยเซลล์ที่ตรวจหาสีแดงและสีเขียว สวิตช์ถูกกำหนดโดยการส่งสัญญาณฮอร์โมนไทรอยด์ นักวิจัยชี้ให้เห็นว่าระดับของฮอร์โมนนี้ไม่ได้ถูกควบคุมโดยต่อมไทรอยด์ (ซึ่งเห็นได้ชัดว่าไม่มีอยู่ใน การตั้งค่า ในหลอดทดลอง ) แต่ทั้งหมดอยู่ที่ตาเอง

โดยการเปลี่ยนแปลงปริมาณของไทรอยด์ฮอร์โมนในระหว่างขั้นตอนของการพัฒนาที่เฉพาะเจาะจง ทีมงานจึงสามารถสร้างออร์กานอยด์ที่มีรูปกรวยได้เพียงชนิดเดียวเท่านั้น ตัวอย่างเช่น พวกเขาสร้างเรตินาขึ้นมา ซึ่งหากเป็นส่วนหนึ่งของดวงตามนุษย์ทั้งหมด จะเห็นเพียงสีน้ำเงิน และมองเห็นได้เฉพาะสีเขียวและสีแดง

การค้นพบฮอร์โมนไทรอยด์เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการสร้างกรวยตรวจจับสีแดงและสีเขียว ให้ข้อมูลเชิงลึกว่าทำไมทารกที่คลอดก่อนกำหนดซึ่งมีฮอร์โมนไทรอยด์ในระดับต่ำ จึงมักมีอุบัติการณ์บกพร่องในการมองเห็นสีสูงขึ้น “ถ้าเราสามารถตอบสิ่งที่นำพาเซลล์ไปสู่ชะตากรรมสุดท้ายได้ เราก็ใกล้จะสามารถฟื้นฟูการมองเห็นสีสำหรับผู้ที่ได้รับความเสียหายจากเซลล์รับแสง” Eldred กล่าว

ในอนาคต ทีมงานหวังว่าจะใช้ออร์กานอยด์เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการมองเห็นสีและวิธีสร้างส่วนอื่นๆ ของเรตินา เช่น มาคูลา จอประสาทตาเสื่อมเป็นหนึ่งในสาเหตุสำคัญของการตาบอด ดังนั้นการเข้าใจวิธีการปลูกจุดภาพใหม่จึงอาจนำไปสู่การรักษาทางคลินิก

ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิ

อากาศต่อระบบนิเวศชายฝั่งมีแนวโน้มที่จะเพิ่มความเสี่ยงต่อการเสียชีวิตของประชากรหอยนางรมที่โตเต็มวัยในอีก 20 ปีข้างหน้านั่นคือการค้นพบการศึกษาใหม่ที่นำโดยมหาวิทยาลัย Nantes, LEMAR (ห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมทางทะเล) ใน Plouzané และ Cerfacs (ศูนย์การวิจัยและการฝึกอบรมขั้นสูงของยุโรปในการคำนวณทางวิทยาศาสตร์) ในตูลูส (ฝรั่งเศส)

ตีพิมพ์ในวารสารEnvironmental Research Letters (ERL)ในวันนี้ งานวิจัยได้เน้นย้ำถึงความสัมพันธ์ที่แปลกใหม่และครอบคลุมระหว่างความแปรปรวนของสภาพอากาศกับอัตราการตายในอดีตของหอยนางรมที่โตเต็มวัยบนชายฝั่งมหาสมุทรแอตแลนติกของฝรั่งเศสระหว่างปี 1993 ถึง 2015

ผลลัพธ์ของทีมแสดงให้เห็นว่าการตายของหอยนางรมมักจะเพิ่มขึ้นหลังจากฤดูหนาวที่อบอุ่นและเปียกชื้นทั่วยุโรปเหนือ ซึ่งได้รับผลกระทบจากพายุที่เกิดซ้ำซึ่งฝังตัวอยู่ในรูปแบบการหมุนเวียนของสภาพอากาศขนาดใหญ่ที่ครอบคลุมแอ่งแอตแลนติกเหนือทั้งหมด หรือที่เรียกว่าเฟสบวกของการสั่นของแอตแลนติกเหนือ (NAO)

ผู้เขียนนำการศึกษาคือ Yoann Thomas จากสถาบันวิจัยแห่งชาติฝรั่งเศสเพื่อการพัฒนาที่ยั่งยืน (IRD) ที่ LEMAR เขากล่าวว่า: “สัตว์หน้าดินเช่นหอยนางรมเป็นสายพันธุ์หลักในระบบนิเวศชายฝั่ง ตัวอย่างเช่น พวกมันสร้างแหล่งที่อยู่อาศัยของแนวปะการัง ซึ่งรักษาความหลากหลายทางชีวภาพสูงและจัดหาแหล่งอาหารมหาศาลทั่วโลก ผ่านการตกปลาหรือการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ

“แต่พวกมันอ่อนไหวมากต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศและคุณภาพน้ำ เนื่องจากพวกมันไม่สามารถเคลื่อนไหวได้หากสถานที่นั้นไม่เอื้ออำนวย ในแง่นี้ ประชากรหอยนางรมเป็นผู้ดูแลจากความผันผวนของสภาพอากาศในระยะยาวและแนวโน้มของสภาพอากาศ และในวงกว้างของ ‘สุขภาพ’ ของระบบนิเวศชายฝั่ง

“เราทราบดีว่า NAO เป็นหนึ่งในตัวขับเคลื่อนหลักของการเปลี่ยนแปลงทางนิเวศวิทยา เช่น อัตราการเติบโตของสปีชีส์ การกระจายทางภูมิศาสตร์ ฟีโนโลยี และความอยู่รอด เราแสดงให้เห็นว่าการเกิดซ้ำของ NAO ในฤดูหนาว ส่งผลให้อุณหภูมิลดลงตามชายฝั่งยุโรปตอนเหนือ ส่งผลยาวนานต่อปัจจัยทางชีวภาพและสิ่งแวดล้อมที่ส่งผลต่อการตายของหอยนางรม

Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>ป๊อกเด้งออนไลน์ ขั้นต่ำ 5 บาท