团队发现一个新的结构狗的眼睛与炫目的视网膜疾病

在人类中,一个微小的中心凹视网膜中心称为至关重要查看细节。密集的锥感光细胞,使用它而阅读、驾驶和盯着感兴趣的对象。一些动物在他们眼中也有类似的功能,但研究人员认为,在哺乳动物中窝现在primates-until是独一无二的。

宾夕法尼亚大学视觉科学家报告说,狗,也有一个区域的视网膜强烈类似于人类的小窝。更重要的是,这个视网膜区域容易遗传致盲性疾病的狗一样。

“这是难以置信的,2014年我们仍然可以使一个解剖发现在一个物种,我们一直在研究在过去的20000年,此外,这对人类具有较高的临床意义,”威廉Beltran)说,眼科学助理教授在宾夕法尼亚大学兽医学院的和研究的联合作者阿图尔Cideciyan,研究佩恩佩雷尔曼医学院的眼科学教授。

“这绝对是令人兴奋的能够研究这个问题非常专业和犬类的中心视力的重要组成部分,这种意外强劲的相似之处自己的视网膜,“Cideciyan补充道。

额外的合作者包括宾夕法尼亚大学兽医卡琳娜e . Guziewicz西蒙腺上皮,艾琳·m·斯科特斯维特拉娜诉烹煮,戈登Ruthel和古斯塔沃·d·Aguirre资深作者;佩雷尔曼的马格达雷娜Swider菱张,理查德•Zorger亚历山大Sumaroka和塞缪尔·g·雅各布森;和潘牙科医学院的弗兰克·斯特凡诺。

论文发表在杂志上《公共科学图书馆•综合》。

“凹”这个词来自于拉丁语意思“坑”,由于在人类和其他灵长类动物,视网膜的内部层薄的在这一领域,而外层挤满了锥感光细胞。相信这次内层变薄使视网膜中央凹锥形细胞获取光的特权。

众所周知,狗有什么叫做凹区域,一个区域的中心周围视网膜锥感光细胞密度与相对增加。但是狗缺乏人类的坑的形成,在这项研究之前,它是相信锥体光感受器细胞密度的增加并没有接近匹配的灵长类动物。在这项研究之前,报道密度最高的狗是29000锥每平方毫米超过100000锥相比每平方毫米的人类和猕猴窝。

事实证明,以前的研究在狗错过了一个小区域的细胞密度增加。在这项研究中,在检查视网膜的一只狗的某些基因发生突变,导致疾病类似于x连锁人类视网膜变性的一种形式,宾夕法尼亚大学的研究人员注意到视网膜含有感光细胞层变薄。

集中精力研究了这一地区,他们检查视网膜正常狗的使用先进的成像技术,包括共焦扫描激光检眼镜、光学相干断层扫描和双光子显微镜。通过使科学家们想象不同层的视网膜,这些技术允许他们确定一个小面积的峰锥锥数据通过计算细胞密度,然后估计在这个独特的地区。

根据他们的观察,研究人员发现,每平方毫米圆锥细胞密度达到120000多的无法描述这样fovea-like区域面积centralis-a密度与灵长类动物的窝。

“没有真正的具有里程碑意义的这一领域像人类,有“Aguirre说,“所以发现这样的密度是意想不到的。”

他们也认识到,这个cone-dense区域对应的输出端与密集的区域视网膜神经节细胞,传输信号到大脑。

人类视网膜黄斑变性患者经历失去光感受器细胞视杆细胞和视锥细胞过程的光或窝附近,导致毁灭性的中心视力丧失。

是否fovea-like地区类似的影响在狗,宾夕法尼亚大学研究人员使用他们使用相同的技术,研究正常狗检查动物在两个基因突变(BEST1和RPGR)可以导致人类视网膜黄斑变性。

在这两种情况下,疾病的发病影响fovea-like地区狗在一个非常相似的方式如何的疾病出现在人类视网膜中央病变出现早于周边视网膜病变。

“为什么窝是容易早期疾病表达对某些遗传性疾病和为什么它是在其他情况下,不知道“Cideciyan说。“我们的发现,这显示狗相当于人类遗传疾病影响的区域视网膜是极端重要的人类的视觉,是很有前途的从人类的观点。他们可以允许转化研究通过允许我们测试治疗人类视网膜中央凹和黄斑退化性疾病在狗。”

此外,这一发现提供了洞察一个罕见的人类状况被称为中央举办,人们有正常的视力,但没有“坑”在他们的窝。换句话说,他们的小窝类似于狗,挑战之前假设缺乏组织和血管覆盖中央是一个视觉的高分辨率的先决条件。

事实上,狗有fovea-like密集的领域感光细胞也可能表明,狗看到越来越多的强烈怀疑。

“这给了我们一个结构性基础来支持这个想法,狗可能有视力高于被测量到目前为止,“Beltran)说。“这甚至可能是一些品种有特别高细胞密度,可以作为工作狗为特定任务要求高级视觉功能”。

展望未来,研究人员可能会关注这fovea-like地区的研究治疗不仅x连锁视网膜变性疾病和最好的,而且其他sight-related问题影响黄斑和窝。