Blootstelling aan licht tijdens zwangerschap essentieel voor de ontwikkeling van het foetale oog

Het oog, dat afhankelijk is van licht om te zien, vereist ook dat licht zich normaal ontwikkelt tijdens de zwangerschap.
De onderzoekers geloven dat deze resultaten een nieuw basisbegrip bieden voor de voortgang van het oog van de foetus en oculaire aandoeningen veroorzaakt door vasculaire problemen.
De studie, uitgevoerd door wetenschappers van het Children's Hospital Medical Center in Cincinnati en de University of California, San Francisco (UCSF), en gepubliceerd in het tijdschrift Natuur, onthult informatie over vroeggeboorte van de retinopathie die blindheid veroorzaakt bij baby's die te vroeg worden geboren.
Coauteur Richard Lang, PhD, een onderzoeker bij de afdeling pediatrische oogheelkunde in het kindercentrum van Cincinnati, zei:

"Dit verandert fundamenteel ons begrip van de ontwikkeling van het netvlies.We hebben een lichtreactiepad geïdentificeerd dat het aantal retinale neuronen regelt.Dit heeft stroomafwaartse effecten op het ontwikkelen van vasculatuur in het oog en is belangrijk omdat verschillende belangrijke oogaandoeningen vaatziekten zijn. "

Lang werkte samen met David Copenhagen, PhD, een wetenschapper in de afdelingen Oogheelkunde en Fysiologie aan de UCSF. De twee gebruikte muismodellen om hun studie uit te voeren en ontdekten verschillende verrassende uitkomsten.
Kopenhagen merkte op: "Verscheidene stadia van de ontwikkeling van het muizenoog vinden plaats na de geboorte. Daarom hadden we altijd aangenomen dat als licht een rol speelde in de ontwikkeling van het oog, het ook pas na de geboorte zou gebeuren."
De onderzoekers in de huidige studie openbaarden dat de activering van de nieuw gemerkte lichtresponsroute moet plaatsvinden tijdens de zwangerschap om het nauwkeurig geplande programma te bereiken dat een normaal oog creëert. Ze wijzen erop dat het cruciaal is voor het juiste aantal fotonen om het lichaam van de moeder te bereiken bij een zwangerschap op latere leeftijd, of voor een muiszwangerschap, ongeveer 16 dagen.

Bovendien zagen de wetenschappers dat fotonen van licht een eiwit genaamd melanopsine in de foetus veroorzaken, niet de moeder, om te helpen bij het begin van gezonde bloedvaten en retinale neuronontwikkeling in het oog.
Eén functie van de lichtreactieroute is om het aantal bloedvaten dat zich in het netvlies vormt tegen te houden. Deze vaten zijn essentieel voor netvliesneuronen, die meer zuurstof nodig hebben voor ontwikkeling en werk.
Wanneer retinopathie van prematuriteit optreedt bij baby's, vorderen retinale bloedvaten bijna ongecontroleerd. Hun voortdurende progressie veroorzaakt extreme druk op het nieuwe oog en veroorzaakt in ernstige gevallen ernstige schade of blindheid.

Impact van de lichtresponsroute

Het team van wetenschappers voltooide verschillende experimenten met behulp van laboratoriummuismodellen waarmee ze naar het specifieke doel en de delen van het lichtresponspad konden kijken.
Muizen werden in het donker grootgebracht en in een normale dag-nachtcyclus die begon bij de late zwangerschapsperiode om de vergelijkende uitkomsten van de vasculaire progressie van het oog te onderzoeken.
De wetenschappers bevestigden het doel van de lichtresponsroute door een opsin-gen te veranderen in muizen die bekend staan ??als Opn4 en melanopsine aanmaken, met andere woorden, het stoppen van de initiatie van het fotopigment.
Muizen met gemuteerd Opn4, evenals die die in het donker waren opgewekt, vertoonden een vergelijkbare willekeurige expansie van hyaloidevaten en ongewone vasculaire progressie van het netvlies. De ongecontroleerde vasculaire progressie werd aangedreven door de vasculaire endotheliale groeifactor van het eiwit (Vegfa). Wanneer de lichtresponsroute correct functioneert, past het Vegfa aan om willekeurige bloedvatuitzetting af te weren, suggereren de onderzoekers.
Het melanopsine-eiwit is er in zowel mensen als muizen tijdens de zwangerschap. De auteurs zeggen dat ze zullen blijven onderzoeken hoe de lichtresponsroute van invloed kan zijn op de waarschijnlijkheid van pre-term babies die retinopathie van prematuren ontwikkelen en de verwantschap met andere oogaandoeningen.
Geschreven door Kelly Fitzgerald