A reciclagem dos sensores de luz do olho éfalha 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 éinterrompido na degeneraça£o macular .
Com o relatório do National Eye Institute que cerca de 11 milhões de adultos mais velhos nos EUA sofrem de uma condição que leva a cegueira progressiva, conhecida como degeneração macular relacionada a idade, os pesquisadores da Escola de Medicina da Universidade de Maryland (UMSOM) estãocomea§ando a entender o que háde errado em a doena§a, a fim de desenvolver novas terapias para trata¡-la.
Retinas de camundongo sauda¡veis ​​(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 éinterrompido na degeneração macular .
Embora mais de 50 genes tenham sido associados a doena§a, o mecanismo preciso por trás dela édesconhecido. A maioria das pessoas apresenta uma forma da doena§a, para a qual não existem tratamentos eficazes conhecidos.
Anteriormente, o autor saªnior de um novo estudo Zubair M. Ahmed, Ph.D., Professor de Otorrinolaringologia-Cirurgia de Cabea§a e Pescoa§o e Oftalmologia da Escola de Medicina da Universidade de Maryland, descobriu que muitas famalias com problemas auditivos tinham mutações genanãticas em o gene para a proteana CIB2. No trabalho publicado em 2012 na Nature Genetics , o Dr. Ahmed também mostrou que o CIB2 era necessa¡rio para a visão em uma grande familia 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 sauda¡veis ​​com os de um camundongo projetado sem a proteana CIB2. Os pesquisadores observaram que os camundongos mutantes CIB2 não estavam se livrando de suas antigas proteanas sensoras de luz, chamadas fotorreceptores, como os olhos de camundongos sauda¡veis ​​faziam.
Retina de camundongo sauda¡vel (a 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 minaºsculas 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 Cabea§a e Pescoa§o da University of Maryland School of Medicine. "Se os fotorreceptores não forem removidos ou se o processo for interrompido devido a digestãolenta 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 proteanas chamadas coletivamente mTORC1, que estãoenvolvido em muitas doenças humanas, incluindo ca¢ncer, obesidade e epilepsia.
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Como o mTORC1 desempenha um papel central de tomador de decisaµes 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 a 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 a 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 doena§as, mas o problema éque o mTOR énecessa¡rio para tantas outras funções celulares que háefeitos colaterais importantes quando vocêo 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 desagrada¡veis ​​que normalmente ocorrem com a supressão de mTORC1. Achamos que podemos usar nosso novo conhecimento desse mecanismo para desenvolver tratamentos para degeneração macular relacionada a 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 a idade éo primeiro passo para ser capaz de desenvolver novos tratamentos", disse E. Albert Reece, MD, Ph.D., MBA, Vice-presidente Executivo de Assuntos Manãdicos, 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 comea§ar 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 . "