Исследователи Duke определили новую терапевтическую мишень для дегенерации желтого пятна, заболевания глаз, которым страдают более 10 миллионов американцев и которое является основной причиной слепоты у взрослых старше 60 лет.
Клинические испытания показали, что инъекция человеческих стволовых клеток пуповины или hUTC в сетчатку помогает сохранить и восстановить зрение у пациентов с дегенерацией желтого пятна. Однако основные механизмы терапии остаются неизвестными.
Результаты, опубликованные в Интернете в Journal of Neuroscience, показывают, что лечение hUTC сохраняет функцию клетки сетчатки, называемой глии Мюллера, у крыс с дегенеративной потерей зрения.
"Это убедительно доказывает, что мюллерова глия является важной терапевтической мишенью для лечения дегенеративных заболеваний глаз," сказал Сехвон Ко, доктор философии.D., кто является ведущим автором этой статьи и докторантом в лаборатории Кагла Эроглу, Ph.D., доцент кафедры клеточной биологии и нейробиологии в Медицинском центре Университета Дьюка. Это исследование было проведено в сотрудничестве с Janssen Research & Девелопмент, ООО.
Сетчатка состоит из набора нейронов разных типов, каждый из которых соединен синапсами, передающими сигналы от фоторецепторов в мозг. Длинные древовидные клетки, называемые глия Мюллера, охватывают всю толщину сетчатки, обвивая своими ветвями нейроны, чтобы поддерживать их здоровье и стимулировать развитие синапсов.
Дегенерация желтого пятна включает как смерть фоторецепторных нейронов – классических палочек и колбочек, которые улавливают свет и преобразуют его в электрический сигнал, так и потерю нервных синапсов в сетчатке.
Хотя возраст является самым большим фактором риска дегенерации желтого пятна, генетика, раса и выбор образа жизни, такие как курение, также играют роль.
Ученые Duke сначала исследовали сетчатку молодых крыс, которые были генетически предрасположены к заболеванию глаз, которое вызывает прогрессирующую слепоту, аналогичную заболеванию, называемому пигментным ретинитом у людей. Они обнаружили, что нервные синапсы в сетчатке начали разрушаться еще до того, как фоторецепторы начали умирать.
По мере того, как количество нервных синапсов уменьшалось, мюллерова глия также становилась болезненной, отрывая свои ветви от нейронов и беспорядочно делясь друг от друга.
Когда исследователи вводили пупочные стволовые клетки человека за сетчатку этих крыс, глия Мюллера оставалась здоровой, как и нервные синапсы. В результате лечения удалось сохранить зрение большинства крыс и предотвратить гибель фоторецепторов.
"Предыдущие исследования в основном были сосредоточены на нейронах и клетках пигментного эпителия сетчатки как виновниках дегенерации," сказал Эроглу, который также является членом Duke Institute for Brain Sciences (DIBS). "Мюллерова глия не считалась важным игроком на ранних стадиях дегенерации сетчатки и не считалась важной мишенью для лечения hUTC, но наши результаты свидетельствуют об обратном."
Чтобы проверить, действительно ли глия Мюллера была ключевой фигурой в синаптической потере, команда использовала метод редактирования генов, чтобы удалить определенный ген из клеток глии Мюллера. Известно, что удаление этого гена вызывает дегенерацию сетчатки, но его функция в глии Мюллера никогда не изучалась.
Без этого гена глия Мюллера была дефектной и имела поразительное сходство с таковой у крыс, у которых развился пигментный ретинит. Кроме того, нейронные связи в сетчатке этих крыс были деформированы, имитируя проблемы, наблюдаемые на ранних стадиях дегенерации сетчатки.
"Мы видим, что Мюллерова глия играет важную роль в здоровье сетчатки," Эроглу сказал. "Они поражены болезнью, и эффективная клеточная терапия должна быть нацелена не только на другие типы клеток сетчатки, но и на эти клетки."