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Forms cellulaires de l'iris chez la souris


Les chercheurs de Johns Hopkins Medicine rapportent qu’ils ont cartographié génétiquement les styles de cellules qui composent l’iris de la souris – le mince disque de tissu pigmenté qui, chez l’homme, donne aux yeux leurs couleurs distinctes. La recherche révèle quatre nouveaux varieties de cellules dans l’iris, cartographie les changements génétiques qui se produisent lorsque l’iris se dilate et fournit des informations sur la façon dont l’iris se forme au début du développement.

Le rapport, selon les chercheurs, peut aider les scientifiques à établir des similitudes génétiques entre l’œil de la souris et l’œil humain, et offrir des indices pour développer de nouveaux exams de diagnostic et traitements pour les maladies qui affectent l’iris – comme l’uvéite antérieure, une maladie inflammatoire – et congénitale maladies dans lesquelles tout ou partie de l’iris est manquant.

“Les yeux sont une caractéristique déterminante du visage humain, et nous avons tendance à nous concentrer sur les yeux lorsque nous nous parlons”, déclare Jeremy Nathans, MD, Ph.D. professeur de biologie moléculaire et de génétique à la Johns Hopkins College Faculty. de Médecine. “L’iris a une location de choix, ce qui en fait un level d’accès facile pour diagnostiquer ou traiter des ailments médicales, mais nous devons mieux le comprendre.”

Un résumé de la recherche a été publié le 16 novembre dans eLife.

Une technologie de séquençage génétique, appelée séquençage d’ARN à cellule exclusive, a permis aux chercheurs de commencer à déchiffrer l’iris au niveau cellulaire en analysant quels gènes étaient activés dans une cellule à un minute donné. Cela a permis aux chercheurs de tracer des forms cellulaires étroitement liés, déterminés par l’activité de leurs gènes.

La technique a révélé de nouvelles distinctions, notamment deux varieties de cellules structurelles de l’iris appelées stroma et deux types de cellules musculaires lisses qui permettent à l’iris de se contracter en réponse à la lumière.

Lorsque l’iris se contracte ou se dilate, il s’agit d’un changement physique extrême, selon les chercheurs.

“Le tissu se termine par un motif en accordéon, nous nous sommes donc demandé si un changement dans l’expression des gènes s’accompagnait de changements physiques drastiques”, explique Nathans.

En utilisant à nouveau le séquençage d’ARN à cellule distinctive pour comparer les tissus d’iris de souris détendus, dilatés et resserrés, les chercheurs ont découvert que même s’il n’y avait pas beaucoup de changement dans l’expression des gènes entre un œil de souris détendu et un œil resserré, il y avait des différences dramatiques dans les gènes exprimés dans le œil de souris dilaté – le stade où le tissu de l’iris est le additionally comprimé.

Furthermore précisément, les chercheurs ont découvert le additionally grand changement d’expression génique dans les cellules musculaires dilatatrices, y compris un gène appelé EGR1, qui est responsable de la réponse aux changements de l’environnement dans tout le corps.

“Cela pourrait être un sign que les changements physiques sont stressants pour les cellules et qu’elles essaient de s’adapter”, déclare Amir Rattner, Ph.D. chercheur associé au département de biologie moléculaire et de génétique de la faculté de médecine de l’université Johns Hopkins..

Enfin, l’équipe de recherche a suivi les origines du développement des cellules de l’iris.

En utilisant des embryons de souris génétiquement modifiés avec des cellules brillantes dans le système nerveux en développement, appelées crête neurale, les chercheurs ont pu suivre l’origine des cellules de l’iris.

“La majorité des cellules de l’iris provenaient de la crête neurale, ce qui nous donne une compréhension fondamentale de la façon dont l’iris se développe”, explique Jie Wang, Ph.D. stagiaire postdoctoral au Département de biologie moléculaire et de génétique de l’Université Johns Hopkins. Ecole de Médecine.

L’information pourrait un jour conduire à des traitements de médecine régénérative ou de thérapie génique pour les troubles oculaires.

La recherche a été soutenue par le Howard Hughes Health care Institute.