به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، محققان تفاوت‌های مشخصی را در میان سلول‌های بافتی در شبکیه شناسایی کرده‌اند، به صورتی که می‌تواند به توسعه درمان‌های دقیق برای بیماری‌های شبکیه کمک کند.
در یک مطالعه جدید، محققان مؤسسه ملی چشم ایالات متحده (NEI) تفاوت‌های مشخصی را بین سلول‌های تشکیل دهنده بافتی در شبکیه چشم که برای ادراک بینایی انسان حیاتی است، شناسایی کرده اند. دانشمندان پنج زیرجمعیت از اپیتلیوم رنگدانه شبکیه (RPE) را کشف کردند، که لایه ای از بافت که گیرنده‌های نوری حساس به نور شبکیه را تغذیه و پشتیبانی می کند.

این محققان با استفاده از هوش مصنوعی (AI)، تصاویر RPE را با وضوح تک سلولی تجزیه و تحلیل کردند تا یک نقشه مرجع ایجاد کنند که هر زیرجمعیت را در چشم قرار دهد. این تحقیقات نوآورانه که اخیراً در نشریه Proceedings of the National Academy of Science منتشر شده است، می‌تواند به یافتن درمان‌های سلولی و ژنی دقیق‌تری برای بیماری‌های شبکیه کمک کند. سن و بیماری می‌تواند باعث تغییرات متابولیکی در سلول‌های RPE شود که می‌تواند منجر به انحطاط گیرنده نور شود. تأثیر این تغییرات RPE بر بینایی به طور چشمگیری بر اساس شدت و محل اقامت سلول‌های RPE در شبکیه متفاوت است. به عنوان مثال، دژنراسیون شبکیه با شروع دیررس (L-ORD) بیشتر شبکیه محیطی و در نتیجه بینایی محیطی را تحت تأثیر قرار می‌دهد. دژنراسیون ماکولا وابسته به سن (AMD)، یکی از علل اصلی از دست دادن بینایی، در درجه اول بر سلول‌های RPE در ماکولا تأثیر می‌گذارد که برای بینایی مرکزی بسیار مهم است.
هدف محققان تعیین این مسئله بود که آیا زیرجمعیت‌های مختلف RPE وجود دارد که می‌تواند طیف وسیعی از فنوتیپ‌های بیماری شبکیه را توضیح دهد. آن‌ها از هوش مصنوعی برای تجزیه و تحلیل مورفومتری سلولی RPE، شکل خارجی و ابعاد هر سلول استفاده کردند. آن‌ها کامپیوتری را با استفاده از تصاویر نشاندار شده با فلورسنت از RPE برای تجزیه و تحلیل کل تک لایه RPE انسانی از 9 اهداکننده جسد بدون سابقه بیماری چشمی قابل توجه، آموزش دادند.
ویژگی‌های مورفومتری برای هر سلول RPE محاسبه شد (به طور متوسط، حدود 2.8 میلیون سلول در هر اهدا کننده). 47.6 میلیون سلول در مجموع آنالیز شد. این الگوریتم مساحت هر سلول، نسبت ابعاد (عرض به ارتفاع)، شش ضلعی و تعداد سلول های مجاور را ارزیابی کرد. مطالعات قبلی نشان داده بودند که عملکرد RPE با سفتی اتصالات سلولی مرتبط است. هر چه شلوغ تر باشد، برای نشان دادن سلامت سلولی بهتر است.

بر اساس مورفومتری، پنج زیرجمعیت سلولی متمایز RPE را شناسایی شد که به آن‌ها P1-P5 گفته می‌شود. از طرفی در دایره‌های متحدالمرکز اطراف فووئا، که مرکز ماکولا و حساس‌ترین ناحیه به نور شبکیه است، سازماندهی شده‌اند. در مقایسه با RPE در حاشیه، RPE فووئال تمایل دارد کاملاً شش ضلعی و فشرده‌تر باشد و تعداد سلول‌های مجاور آن بیشتر باشد. سپس، آن‌ها RPE را از اجساد با AMD تجزیه و تحلیل کردند. Foveal (P1) RPE تمایل داشت که به دلیل آسیب بیماری وجود نداشته باشد، و تفاوت بین سلول‌ها در زیرجمعیت‌های P2-P5 از نظر آماری معنی‌دار نبود. به طور کلی، زیرجمعیت‌های AMD RPE نسبت به سلول‌های RPE که تحت تأثیر AMD نیستند، درازتر هستند.
تغییرات مورفومتریک مرتبط با سن نیز ممکن است در برخی از زیرجمعیت‌های RPE قبل از اینکه در سایرین قابل تشخیص باشند ظاهر شوند. این یافته‌ها می‌تواند به مطالعات آینده با استفاده از فناوری‌های تصویربرداری غیرتهاجمی، مانند اپتیک‌های تطبیقی، کمک کند که سلول‌های شبکیه را با جزئیات بی‌سابقه حل می‌کنند و می‌توانند به طور بالقوه برای پیش‌بینی تغییرات در سلامت RPE در بیماران زنده مورد استفاده قرار گیرند.
پایان مطلب/
لینک منبع: 
https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2117553119