Ricerca

I ricercatori scoprono le cellule staminali nel nervo ottico che preservano la vista

La scoperta può portare a una nuova strategia terapeutica per i disturbi che causano la cecità

I ricercatori della School of Medicine (UMSOM) dell’Università del Maryland hanno identificato per la prima volta le cellule staminali nella regione del nervo ottico, che trasmette segnali dall’occhio al cervello. La scoperta, pubblicata questa settimana sulla rivista Proceedings of National Academy of Sciences (PNAS), presenta una nuova teoria sul perché la forma più comune di glaucoma può svilupparsi e fornisce potenziali nuovi modi per trattare una delle principali cause di cecità negli adulti americani.

“Riteniamo che queste cellule, chiamate cellule progenitrici neurali, siano presenti nel tessuto nervoso ottico alla nascita e rimangano per decenni, contribuendo a nutrire le fibre nervose che formano il nervo ottico”, ha dichiarato il capo dello studio Steven Bernstein, MD, PhD, Professor and Vicepresidente del Dipartimento di oftalmologia e scienze visive della University of Maryland School of Medicine. “Senza queste cellule, le fibre potrebbero perdere la loro resistenza allo stress e iniziare a deteriorarsi, causando danni al nervo ottico, che alla fine può portare al glaucoma.”

Lo studio è stato finanziato dal National Institutes of Health’s National Eye Institute (NEI) e un certo numero di illustri ricercatori sono stati coautori dello studio.

Più di 3 milioni di americani hanno il glaucoma, che risulta da un danno al nervo ottico, causando cecità in 120.000 pazienti statunitensi. Questo danno ai nervi è generalmente correlato all’aumento della pressione oculare dovuta a un accumulo di liquido che non si scarica correttamente. I punti ciechi possono svilupparsi nel campo visivo di un paziente che si allarga gradualmente nel tempo.

“Questa è la prima volta che le cellule progenitrici neurali sono state scoperte nel nervo ottico. Senza queste cellule, il nervo non è in grado di ripararsi da danni causati da glaucoma o altre condizioni. Ciò può portare a perdita permanente della vista e disabilità” Dr. Bernstein. “La presenza di cellule staminali / progenitrici neurali apre le porte a nuovi trattamenti per riparare i danni al nervo ottico, che è una notizia molto eccitante.”

Per fare la scoperta della ricerca, il Dr. Bernstein e il suo team hanno esaminato una stretta banda di tessuto chiamata lamina del nervo ottico. Meno di 1 millimetro di larghezza, la lamina si trova tra il tessuto retinico sensibile alla luce nella parte posteriore dell’occhio e il nervo ottico. Le lunghe fibre cellulari nervose si estendono dalla retina attraverso la lamina, fino al nervo ottico. Ciò che i ricercatori hanno scoperto è che le cellule progenitrici della lamina possono essere responsabili dell’isolamento delle fibre immediatamente dopo che hanno lasciato l’occhio, supportando le connessioni tra le cellule nervose sul percorso verso il cervello.

Le cellule staminali nella nicchia della lamina bagnano queste estensioni neuronali con fattori di crescita, oltre a favorire la formazione della guaina isolante. I ricercatori sono stati in grado di confermare la presenza di queste cellule staminali utilizzando anticorpi e animali geneticamente modificati che hanno identificato i marcatori proteici specifici sulle cellule staminali neuronali.

“Ci sono voluti 52 studi per far crescere con successo le cellule progenitrici di lamina in una cultura”, ha detto il Dr. Bernstein, “quindi questo è stato un processo impegnativo”. Il dott. Bernstein e i suoi collaboratori avevano bisogno di identificare il giusto mix di fattori di crescita e altre condizioni di coltura cellulare che avrebbero favorito la crescita e la replicazione delle cellule staminali. Alla fine il team di ricerca ha scoperto che le cellule staminali potevano essere indotte a differenziarsi in diversi tipi di cellule neurali. Questi includono neuroni e cellule gliali, che sono noti per essere importanti per la riparazione cellulare e la sostituzione cellulare in diverse regioni del cervello.

Questa scoperta potrebbe rivelarsi rivoluzionaria per il trattamento delle malattie degli occhi che colpiscono il nervo ottico. Il dott. Bernstein e il suo gruppo di ricerca progettano di utilizzare topi geneticamente modificati per vedere come l’esaurimento delle cellule progenitrici della lamina contribuisce a malattie come il glaucoma e previene la riparazione.

Sono necessarie ricerche future per esplorare i meccanismi di riparazione dei progenitori neurali. “Se siamo in grado di identificare i fattori di crescita critici che queste cellule secernono, potrebbero essere potenzialmente utili come cocktail per rallentare la progressione del glaucoma e altri disturbi della vista legati all’età.” Dr. Bernstein ha aggiunto.

Il lavoro è stato supportato dalla borsa NEI RO1EY015304 e da una borsa di strumenti condivisi National Institutes of Health 1S10RR26870-1.

“Questa entusiasmante scoperta potrebbe inaugurare un cambiamento radicale nel campo delle malattie legate all’età che causano la perdita della vista”, ha dichiarato E. Albert Reece, MD, PhD, MBA, Vicepresidente esecutivo per gli affari medici, UM Baltimore e John Z e Akiko K. Bowers, distinto professore e preside della University of Maryland School of Medicine. “Nuove opzioni terapeutiche sono disperatamente necessarie per i milioni di pazienti la cui visione è gravemente influenzata dal glaucoma, e penso che questa ricerca fornirà loro nuove speranze”.