Bedömning av syn hos zebrafiskar:Om de fem dagar gamla larverna ser de svarta och vita ränderna rotera, de rör ögonen för att spåra rörelsen. Kredit:UCD Research and Innovation
Många kommer ihåg att de fick höra som barn när de vägrade äta sina grönsaker att "morötter är bra för dina ögon". Även om föräldrarna kanske inte helt förstod det vid den tiden, det finns viss sanning i detta. Morötter är en rik källa till vitamin A, viktigt för en sund syn.
Forskare vid UCD Conway Institute, University College Dublin, i samarbete med internationella forskare vid University of Ulster, University of Washington och University of California, Los Angeles, har publicerat nya fynd som beskriver hur våra ögon återvinner vitamin A så att vi kan se hela dagen.
För att se omvärlden, den typ av vitamin A som vi äter i vår kost växlar från en inaktiv (ljuskänslig) till en aktiv (ljuskänslig) form i våra ögon. Denna omkopplare måste kontrolleras noggrant eftersom för lite av den aktiva typen eller för mycket av den inaktiva typen av vitamin A kan leda till ärftliga eller åldersrelaterade former av blindhet.
Näthinnan är det ljuskänsliga lagret i ögat som ansvarar för att samla in ljus och leverera det till hjärnan så att vi kan se vår omgivande miljö. Den innehåller specialiserade celler som är nödvändiga för att ta emot ljus som kallas stav- och konfotoreceptorer.
Stavar är viktiga för syn i svagt ljus medan kottar fungerar i starkt ljus. Eftersom vi är aktiva under dagsljus och under konstgjord belysning på natten, de flesta mänskliga visuella upplevelser är beroende av dessa konceller. Färgsyn beror på rött, gröna och blåa konformer.
Studien undersökte återvinning av vitamin A och dagsljus genom konfotoreceptorer, använder ett läkemedel som heter Emixustat. Emixustat är för närvarande i fas 3 klinisk prövning av Stargardts sjukdom, en ung form av ärftlig synförlust.
UCD -forskarna arbetade med en liten tropisk fisk, kallad zebrafisk (Danio rerio), eftersom deras ögon är väldigt lika människor. Emixustat användes för att blockera aktiviteten hos ett protein som heter RPE65. Inom näthinnan, detta protein har ett viktigt jobb för att byta inaktivt vitamin A till aktivt ljuskänsligt vitamin A.
"Vår studie visade att zebrafisk administrerad med läkemedlet, Emixustat hade sämre syn direkt efter att ha tagits bort från mörker nattetid. De hade också mindre ljuskänsligt vitamin A. Det betyder att när vi är i mörker, RPE65-protein är viktigt för att göra det ljuskänsliga vitamin A så att våra ögon kan se när de flyttar till en väl upplyst miljö, "förklarade Rebecca Ward, en doktorsexamen forskare finansierad av ett Irish Research Council Enterprise Scholarship med välgörenhet, Kämpar mot blindhet.
Förändringar i genen som gör RPE65 -protein är kopplade till snabbt utvecklande former av ärftlig barndomsblindhet. Under dessa förhållanden, död av stav- och/eller konceller kan uppstå på grund av otillräckliga nivåer av ljuskänsligt vitamin A. Forskarna kunde också visa att en kemiskt syntetiserad form av vitamin A (9-cis-retinaldehye) kunde återställa synen hos zebrafisken genom att kringgå blockaden av RPE65.
Kommenterar resultaten, Professor Breandán Kennedy som ledde detta forskningskonsortium sa; "Ett pussel för synforskare är att förstå hur konfotoreceptorer kontinuerligt laddas med ljuskänsligt vitamin A under dagsljus. Överraskande nog, vi upptäckte att om zebrafisken med nedsatt syn på grund av Emixustat -behandling utsattes för ljus i 30 minuter eller längre, de återfick full syn.
"Detta indikerar att RPE65 krävs på natten för att ge ljuskänsligt vitamin A för syn på morgonen. Men, under dagen, RPE65 krävs inte, och ögat använder ljus för att återskapa det ljuskänsliga vitamin A-ett smart, effektiv lösning. "
Dr Laura Brady, Forskningschef på Fighting Blindness sa:"Vi är glada över att denna utmärkta och samarbetande forskning, som innehåller perspektiven för dem som lever med synförlust, har erkänts på internationell nivå. Detta är ett motiverande exempel på hur prioriteringar och levd erfarenhet av dem som drabbas av synskada kan komplettera den vetenskapliga expertisen och visar den väsentliga integrationen av alla perspektiv för att ge mer relevant och effektiv forskning. Genom att veta hur vision fungerar, det blir mycket lättare för oss att fixa, och i vårt fall att utveckla behandlingar som förhindrar eller återställer synen. "
A Public and Patient Involvement (PPI) panel working with the UCD researchers throughout welcomed the research findings as an important step in understanding the processes involved in inherited vision loss.
"We acknowledge the value of using zebrafish to study eye diseases. We hope that one day, in the not too distant future, as a result of this important research, we will all be able to see these beautiful tropical fish."