vase

MADRID, 28 apr. (EUROPA PRESS) -

Un nou studiu realizat de oamenii de știință de la Scripps Research Institute (TSRI) arată că celule nervoase si vase de sânge în ochi comunică constant pentru a menține un flux sanguin sănătos și pentru a preveni bolile.

„Acești neuroni produc o substanță chimică esențială pentru supraviețuirea vaselor de sânge și supraviețuirea și funcția fotoreceptorilor, celulele cele mai importante pentru menținerea vederii”, explică autorul principal al lucrării, profesorul TSRI Martin Friedlander.

Studiul, publicat în ediția online a „The Journal of Clinical Investigation”, are implicații pentru tratamentul bolilor precum Retinopatia diabetică si degenerescenta maculara Vârstă, principalele cauze ale pierderii vederii la adulți. Deoarece ochiul este adesea un model bun pentru înțelegerea funcției creierului, rezultatele oferă indicii pentru boli neurologice majore, cum ar fi Alzheimer.

OCHIUL, UN ORGAN COMPLEX

Pentru un organ atât de mic, ochiul este extrem de complex. Lumina intră prin pupilă și trece prin patru straturi ale retinei înainte de a ajunge la fotoreceptorii sensibili la lumină. "Retina are o arhitectură foarte sofisticată - descrie Friedlander -. Dacă există un exces de fluid, unele umflături sau câteva celule moarte, lumina nu va intra corect și viziunea ar putea fi afectată".

Al doilea strat mediu al vaselor de sânge retiniene pare să fie activat în perioadele cu niveluri scăzute de oxigen și acționează ca un „rezervor” pentru vasele de sânge din retină.. Când fluxul sanguin și nivelurile de oxigen sunt scăzute, un factor de transcripție numit factor hipoxia-inductibil (HIF) declanșează producerea unei substanțe chimice numite VEGF.

Deci, VEGF provoacă o nouă creștere a vaselor de sânge, aducând mai mult oxigen în zonă. Din păcate, aceste noi vase de sânge pot scurge sânge și alte fluide și pot obscura vederea, ca în cazul degenerescenței maculare legate de vârstă, o versiune „umedă” a cauzelor pierderii vederii în centrul ochiului și a retinopatiei diabetice, în care unii oameni cu diabet dezvoltă vedere încețoșată sau neregulată.

În noul studiu, echipa s-a concentrat asupra neuronilor numiți celule amacrine și celule orizontale, care au un rol cunoscut în „preprocesare” sau reglarea semnalelor electrice transmise creierului de fotoreceptorii după ce au fost stimulați de fotonii de lumină. Aceste celule au atras atenția cercetătorilor, deoarece par să înfășoare vasele de sânge (toate împreună sunt numite vasculatură) ale stratului mediu.

„Ne-am întrebat dacă acești neuroni modifică de fapt modul în care vasculatura se formează și se comportă”, spune cercetătorul asociat TSRI Peter Westenskow, co-prim autor al noii lucrări alături de omul de știință TSRI Yoshihiko Usui.

Pentru a încerca să afle, autorii au „blocat” producția de VEGF în celule amacrine și orizontale la șoareci înainte ca aceștia să se nască. Astfel, au descoperit că acești șoareci nu au dezvoltat niciodată vase de sânge normale în stratul mediu, ceea ce duce la degenerarea fotoreceptorilor și la afectarea severă a vederii.

Acest lucru a fost surprinzător, deoarece cercetările anterioare au concluzionat că nu există niciun indiciu că aceste celule au fost o sursă majoră de VEGF. Pentru a găsi mai multe indicii despre această descoperire neașteptată, oamenii de știință au organizat mai multe experimente pentru a testa dacă amacrina și celulele orizontale au furnizat de fapt VEGF.

Deoarece HIF semnalează celulele pentru a produce VEGF, cercetătorii s-au întrebat dacă suprimarea HIF în celule amacrine și orizontale ar opri, de asemenea, canalul VEGF și dezvoltarea vaselor de sânge în stratul mediu normal. De fapt, au descoperit că ștergerea genei pentru o formă de HIF, numită HIF-1a, a dus și la lipsa vaselor de sânge în această zonă și la problemele de vedere ulterioare.

Aceasta oferă o dovadă suplimentară că VEGF din celulele amacrine și orizontale face de fapt o diferență în creșterea vaselor de sânge. Pentru o mai bună înțelegere a producției de VEGF în celule, autorii au analizat rolul unei proteine ​​numite VHL (von Hippel-Lindau), care menține în mod normal nivelurile de HIF scăzute.

După eliminarea genei care produce VHL în amacrine și celule orizontale, cercetătorii au observat niveluri ridicate de HIF, supraproducție de VEGF și creșterea periculoasă a vaselor de sânge tipice multor boli oculare. În cele din urmă, au folosit o tehnică numită ablație genetică pentru a ucide complet celulele amacrine și orizontale și au constatat că acest lucru a dus la o lipsă de creștere normală a vaselor din stratul mediu.

În mod colectiv, experimentele au confirmat că neuronii și vasele de sânge din stratul mediu comunică pentru a susține creșterea normală a vaselor de sânge, menținând un echilibru între aportul suficient de sânge și prevenind supraaglomerarea vaselor de sânge. "Acest lucru este fascinant - sărbătorește Westenskow -. Semnalele provenite de la aceste celule sunt o ajustare fină a acestui strat al vasculaturii".

Deoarece retina este o extensie directă a creierului și singurul loc din corp în care oamenii de știință pot vizualiza cu ușurință neuronii, vasele de sânge și alți jucători neurologici care lucrează împreună, lucrarea nu are doar implicații pentru tratarea pierderii creierului. boli ale creierului, cum ar fi Alzheimer, Parkinson și chiar scleroza laterală amiotrofică (SLA). "Dacă putem înțelege mai bine ce duce la acumularea acestor proteine ​​anormale în ochi, am putea spera că ne va oferi și o idee despre cum este produs în creier ”, prezice cercetătorul Friedlander.