Saúde

A reciclagem dos sensores de luz do olho é falha na cegueira progressiva de adultos mais velhos
Usando tecido humano e camundongos em seu novo estudo, publicado nesta quarta-feira, 23, na Nature Communications , eles mostraram que o processo que remove os sensores de luz danificados do olho é interrompido na degeneração macular .
Por Escola de Medicina da Universidade de Maryland - 23/06/2021


Com o relatório do National Eye Institute que cerca de 11 milhões de adultos mais velhos nos EUA sofrem de uma condição que leva à cegueira progressiva, conhecida como degeneração macular relacionada à idade, os pesquisadores da Escola de Medicina da Universidade de Maryland (UMSOM) estão começando a entender o que há de errado em a doença, a fim de desenvolver novas terapias para tratá-la.

Retinas de camundongo saudáveis ​​(topo) com células de suporte
(destacadas em azul) e fotorreceptores (roxo). Na retina de camundongo
mutante CIB2 (parte inferior), os fotorreceptores não são digeridos
tão rapidamente e se acumulam. Crédito: Saumil Sethna

Usando tecido humano e camundongos em seu novo estudo, publicado nesta quarta-feira,  23, na Nature Communications , eles mostraram que o processo que remove os sensores de luz danificados do olho é interrompido na degeneração macular .

Embora mais de 50 genes tenham sido associados à doença, o mecanismo preciso por trás dela é desconhecido. A maioria das pessoas apresenta uma forma da doença, para a qual não existem tratamentos eficazes conhecidos.

Anteriormente, o autor sênior de um novo estudo Zubair M. Ahmed, Ph.D., Professor de Otorrinolaringologia-Cirurgia de Cabeça e Pescoço e Oftalmologia da Escola de Medicina da Universidade de Maryland, descobriu que muitas famílias com problemas auditivos tinham mutações genéticas em o gene para a proteína CIB2. No trabalho publicado em 2012 na Nature Genetics , o Dr. Ahmed também mostrou que o CIB2 era necessário para a visão em uma grande família humana, bem como no peixe-zebra. Agora, neste último estudo, sua equipe baseou-se no trabalho anterior para dissecar os intrincados mecanismos celulares por trás da degeneração retinal.

A equipe comparou olhos de camundongos saudáveis ​​com os de um camundongo projetado sem a proteína CIB2. Os pesquisadores observaram que os camundongos mutantes CIB2 não estavam se livrando de suas antigas proteínas sensoras de luz, chamadas fotorreceptores, como os olhos de camundongos saudáveis ​​faziam.

Retina de camundongo saudável (à esquerda) e retina de camundongo mutante CIB2.
As manchas amarelas indicam fotorreceptores não digeridos ou digeridos
incorretamente. Crédito: Saumil Sethna

"Os fotorreceptores continuam crescendo em colunas minúsculas no olho, mas com o tempo, a luz danifica os fotorreceptores. Para combater isso, as células de suporte no olho lentamente mastigam os fotorreceptores danificados, mantendo as colunas com o comprimento correto", diz o primeiro autor Saumil Sethna , Ph.D., Instrutor de Otorrinolaringologia-Cirurgia de Cabeça e Pescoço da University of Maryland School of Medicine. "Se os fotorreceptores não forem removidos ou se o processo for interrompido devido à digestão lenta pelas células de suporte, como nos camundongos mutantes CIB2, o material não digerido se acumula com o tempo, o que pode contribuir para a cegueira."

Em seguida, os pesquisadores identificaram vários componentes neste processo de reciclagem de fotorreceptores, incluindo um grupo de proteínas chamadas coletivamente mTORC1, que está envolvido em muitas doenças humanas, incluindo câncer, obesidade e epilepsia.
 
Como o mTORC1 desempenha um papel central de tomador de decisões para muitas funções celulares, incluindo a limpeza de detritos celulares, os pesquisadores observaram a atividade do mTORC1 nos camundongos mutantes CIB2 e viram que o mTORC1 estava hiperativo. Eles confirmaram que o mTORC1 também era hiperativo em amostras de tecido ocular humano de pessoas com uma forma de degeneração macular relacionada à idade . Ao relacionar os resultados dos estudos em camundongos a doenças humanas, os pesquisadores afirmam que suas descobertas indicam que as drogas contra mTORC1 podem ser tratamentos eficazes para o tipo mais comum de degeneração macular relacionada à idade. mTOR, o componente principal pode ser encontrado em dois sabores, cada um com funções diferentes, conhecido como complexo 1 (como em mTORC1) ou complexo 2 (mTORC2).

"Os pesquisadores testaram muitas pequenas moléculas direcionadas ao mTORC1 para tratar várias doenças, mas o problema é que o mTOR é necessário para tantas outras funções celulares que há efeitos colaterais importantes quando você o modifica", disse o Dr. Ahmed. "Em nosso estudo, descobrimos uma maneira secreta de regular mTORC1 (e não mTORC2), que pode contornar muitos dos efeitos colaterais desagradáveis ​​que normalmente ocorrem com a supressão de mTORC1. Achamos que podemos usar nosso novo conhecimento desse mecanismo para desenvolver tratamentos para degeneração macular relacionada à idade e outras doenças também. "

Os autores entraram com um pedido de patente para desenvolver novas terapias usando o papel do CIB2 no controle do mTOR (PCT / US2019 / 044745).

"Descobrir o mecanismo celular por trás da degeneração macular relacionada à idade é o primeiro passo para ser capaz de desenvolver novos tratamentos", disse E. Albert Reece, MD, Ph.D., MBA, Vice-presidente Executivo de Assuntos Médicos, UM Baltimore, e o Distinto Professor e Reitor John Z. e Akiko K. Bowers da Escola de Medicina da Universidade de Maryland. "Usando a compreensão em evolução do papel mecanicista de mTORC1, este estudo forneceu grandes insights sobre novas maneiras que os pesquisadores podem começar a encontrar maneiras de preservar, tratar e / ou melhorar a degeneração macular e, assim, melhorar a qualidade de vida e independente vivendo em muitos adultos mais velhos . "

 

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