Psy vidia svet inak ako my ľudia a výskum vedcov z Johns Hopkins University nám pomáha lepšie pochopiť, prečo je to tak. V rámci výskumu vytvorili v laboratóriu ľudské sietnice a cez ne zistili, prečo vidíme milióny rôznych farieb, zatiaľ čo psy, mačky a iné cicavce ich vnímajú podstatne menej.
Zistili, že ľudská sietnica vytvára odnož vitamínu A, ktorá zas vytvára špecializované bunky a tie nám dovoľujú vnímať obrovské množstvo rôznych farieb.
“Naša práca nám pomáha zistiť, čím sme jedineční. Organoidy ľudskej sietnice nám po prvýkrát v histórii umožnili skúmať vlastnosť, ktorú máme len my, ľudia,” tvrdí Robert Johnston, jeden z autorov štúdie.
Organoidy sú umelo vytvorené miniatúrne verzie skutočných orgánov. Cez ne môžu výskumníci skúmať nielen to, ako rôzne orgány v ľudskom tele fungujú, no aj ako sa prejavujú rôzne choroby a ako by sme ich dokázali liečiť. Organoidy výskumníci vytvárajú z pluripotentných kmeňových buniek, ktoré majú schopnosť špecializovať sa na akúkoľvek bunku v ľudskom tele. Tieto kmeňové bunky zas získavajú tak, že ich vytvoria napríklad z kožných buniek človeka.
Nová štúdia nám neukazuje len to, čo nás robí ľuďmi. Zároveň by mohla vedcom pomôcť lepšie pochopiť farbosleposť a čo všetko za ňou môže stáť. Okrem vnímania farieb však môžu organoidy sietnic pomôcť aj pri chápaní rôznych foriem slabozrakosti.
V rámci štúdie výskumníci zistili, že kyselina retinová rozhoduje o tom, či sa čapík špecializuje na vnímanie červeného alebo zeleného svetla. Len ľudia s normálnym zrakom a úzko príbuzné primáty si dokážu vyvinúť čapíky citlivé na červenú. Výskumníci desaťročia nesprávne predpokladali, že citlivosť čapíkov na zelenú alebo červenú sa určuje náhodne. Nová štúdia však ukázala, že o tom rozhodne špecifická sekvencia udalostí, ktoré sa začínajú kyselinou retinovou.
Na výskumníkov čakalo obrovské prekvapenie
Ukázalo sa, že ak mali organoidy v počiatočných štádiách vývoja viac kyseliny retinovej, organoidy mali viac čapíkov citlivých na zelenú. Naopak malé hodnoty kyseliny viedli k vyššiemu počtu čapíkov citlivých na červenú.
“Nevylučujeme, že v tomto procese stále môže hrať náhoda aspoň nejakú úlohu. Naše zistenia ale naznačujú, že kyselina retinová vzniká skoro vo vývoji sietnice a načasovanie je v tomto prípade mimoriadne dôležité,” vysvetľuje Johnston.
Čapíky citlivé na zelenú a červenú sú mimoriadne podobné, až na proteín opsín. Ten deteguje svetlo a hovorí mozgu akú farbu vidíme. Odlišné opsíny určujú či sa čapík stane citlivým na zelenú alebo na červenú farbu. Výskumníci tieto drobné zmeny postrehli a dokázali kontrolovať populáciu čapíkov. Znamená to, že dokázali určiť, či v organoide budú prevládať čapíky citlivé na zelenú alebo na červenú farbu.
Výskumníci následne zmapovali pomer týchto dvoch typov čapíkov u 700 dospelých ľudí a tu natrafili na obrovské prekvapenie. Pomer čapíkov citlivých na zelenú alebo na červenú sa drasticky líšil od človeka ku človeku.
“Stále nechápeme ako sa pomer týchto typov čapíkov môže líšiť bez toho, aby to ovplyvnilo zrak človeka. Ak by tieto bunky kontrolovali dĺžku našej ruky, videli by sme vo svete ľudí so zarážajúco rozdielnymi dĺžkami ruku,” dodáva Johnston.
Autori štúdie vo výskume pokračujú a veria, že v ďalších prácach sa im podarí lepšie pochopiť ako vznikajú rôzne problémy so zrakom. Priznávajú, že v tomto smere výskum potrvá nejakú dobu.
