Una forma di terapia genica protegge le cellule del nervo ottico e preserva la vista nei modelli murini di glaucoma, secondo una ricerca supportata dal National Eye Institute del NIH. I risultati suggeriscono una via da seguire per lo sviluppo di terapie neuroprotettive per il glaucoma, una delle principali cause di disabilità visiva e cecità. Il rapporto è stato pubblicato su Cell.
Il glaucoma deriva dalla neurodegenerazione irreversibile del nervo ottico, il fascio di assoni delle cellule gangliari della retina che trasmette segnali dall’occhio al cervello per produrre la visione. Le terapie disponibili rallentano la perdita della vista abbassando la pressione oculare elevata, tuttavia alcuni glaucoma progrediscono fino alla cecità nonostante la normale pressione oculare. Le terapie neuroprotettive rappresenterebbero un balzo in avanti, soddisfacendo le esigenze dei pazienti che non hanno opzioni di trattamento.
“Il nostro studio è il primo a dimostrare che l’attivazione della via CaMKII aiuta a proteggere le cellule gangliari della retina da una varietà di lesioni e in più modelli di glaucoma”, ha affermato il ricercatore principale dello studio, Bo Chen, Ph.D., professore associato di oftalmologia e neuroscienze. alla Icahn School of Medicine al Mount Sinai di New York City.
La via CaMKII (proteina chinasi II calcio/calmodulina-dipendente) regola i processi e le funzioni cellulari chiave in tutto il corpo, comprese le cellule gangliari della retina nell’occhio. Tuttavia, il ruolo preciso di CaMKII nella salute delle cellule gangliari retiniche non è ben compreso. L’inibizione dell’attività di CaMKII, ad esempio, ha dimostrato di essere protettiva o dannosa per le cellule gangliari della retina, a seconda delle condizioni.
Utilizzando un marcatore anticorpale dell’attività di CaMKII, il team di Chen ha scoperto che la segnalazione del percorso di CaMKII era compromessa ogni volta che le cellule gangliari retiniche erano esposte a tossine o traumi da una lesione da schiacciamento al nervo ottico, suggerendo una correlazione tra l’attività di CaMKII e la sopravvivenza delle cellule gangliari retiniche.
Alla ricerca di modi per intervenire, hanno scoperto che l’attivazione della via CaMKII con la terapia genica si è rivelata protettiva per le cellule gangliari della retina. La somministrazione della terapia genica ai topi appena prima dell’insulto tossico (che avvia un rapido danno alle cellule) e subito dopo lo schiacciamento del nervo ottico (che causa un danno più lento), ha aumentato l’attività di CaMKII e le cellule gangliari retiniche fortemente protette.
Tra i topi trattati con terapia genica, il 77% delle cellule gangliari retiniche è sopravvissuto 12 mesi dopo l’insulto tossico rispetto all’8% nei topi di controllo. Sei mesi dopo lo schiacciamento del nervo ottico, il 77% delle cellule gangliari retiniche era sopravvissuto rispetto al 7% dei controlli.
Allo stesso modo, l’aumento dell’attività di CaMKII tramite la terapia genica si è rivelato protettivo delle cellule gangliari della retina in modelli di glaucoma basati su un’elevata pressione oculare o carenze genetiche.
L’aumento dei tassi di sopravvivenza delle cellule gangliari della retina si è tradotto in una maggiore probabilità di preservare la funzione visiva, in base all’attività cellulare misurata dall’elettroretinogramma e ai modelli di attività nella corteccia visiva.
Tre test comportamentali basati sulla visione hanno anche confermato la funzione visiva sostenuta tra i topi trattati. In un compito visivo in acqua, i topi sono stati addestrati a nuotare verso una piattaforma sommersa sulla base di stimoli visivi sul monitor di un computer. La percezione della profondità è stata confermata da un test visivo della scogliera basato sulla tendenza innata del topo a salire sul lato poco profondo di una scogliera. Infine, un test incombente ha determinato che i topi trattati erano più inclini a rispondere in modo difensivo (nascondendosi, congelandosi o facendo tintinnare la coda) quando veniva mostrato uno stimolo ambientale progettato per simulare una minaccia, rispetto ai topi non trattati.
“Se rendiamo le cellule gangliari retiniche più resistenti e tolleranti agli insulti che causano la morte cellulare nel glaucoma, potrebbero essere in grado di sopravvivere più a lungo e mantenere la loro funzione”, ha concluso Chen.
Questo studio è stato sostenuto dalle sovvenzioni NEI R01EY028921, R01 EY024986. NEI fa parte del National Institutes of Health.
Per ulteriori informazioni sul glaucoma, visitare https://www.nei.nih.gov/learn-about-eye-health/eye-conditions-and-diseases/glaucoma
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Riferimento
?Guo X, Zhou J, Starr C, Mohns EJ, Li Y, Chen E, Yoon Y, Kellner CP, Tanaka K, Wang H, Liu W, LR, Demb JB, Crair MC e Chen B. “Preservazione della vista dopo la protezione mediata da CaMKII delle cellule gangliari retiniche”. Pubblicato online il 22 luglio 2021 in Cell. DOI:10.1016/j.cell.2021.06.031
