La retinite pigmentosa può essere trattata riprogrammando il metabolismo degli zuccheri nei fotorecettori

I ricercatori della Columbia University Medical Center (CUMC), hanno dimostrato che la perdita della vista associata ad una forma di retinite pigmentosa (RP) può essere rallentata notevolmente riprogrammando il metabolismo dei fotorecettori, o sensori della luce, nella retina. Lo studio, condotto sui topi, rappresenta un nuovo approccio per il trattamento della retinite pigmentosa e mira a correggere le anomalie metaboliche alla base della malattia, piuttosto che il difetto genetico.

I risultati della ricerca sono stati pubblicati on-line oggi, nel Journal of Clinical Investigation .

“Anche se la terapia genica ha mostrato risultati promettenti nel trattamento della retinite pigmentosa è complicata dal fatto che i difetti in 67 geni sono stati collegati al disordine e ogni difetto genetico richiederebbero una terapia diversa”, ha spiegato il responsabile dello studio, Stephen H. Tsang, Prof. Associato di Oftalmologia, Patologia e Biologia cellulare. “Il nostro studio dimostra che la riprogrammazione metabolica è in grado di migliorare la sopravvivenza e la funzione dei fotorecettori in almeno un tipo di retinite pigmentosa. Dal momento che molti, se non la maggior parte, delle forme del disturbo hanno lo stesso errore metabolico, la riprogrammazione metabolica potrebbe essere applicata ad una vasta gamma di pazienti”.

La retinite pigmentosa è una forma ereditaria di perdita della vista ed è causata da difetti genetici che portano alla rottura e alla perdita dei fotorecettori della retina che consentono la visione periferica e la visione notturna. Nel corso del tempo, il deterioramento delle aste compromette la funzione dei coni, i fotorecettori sensibili al colore. Le persone affette dalla condizione sperimentano l’inizio della perdita della vista durante l’infanzia e molti sono non vedenti quando raggiungono l’età adulta. Attualmente, non esiste una cura o un trattamento efficace per le retinite pigmentosa che colpisce circa 1 su 4.000 persone in tutto il mondo.

( Vedi anche:Editing genetico offre speranza per la cura della retinite pigmentosa).

“I fotorecettori sono neuroni specializzati che si trovano sulla retina. La luce che arriva sul fondo dell’occhio viene “tradotta” in segnali bioelettrici che giungono al cervello attraverso il nervo ottico.

I fotorecettori sono di due tipi: coni e bastoncelli. I coni si concentrano nella zona centrale della retina (la fovea) e sono deputati alla visione dei colori (fotopica) e alla visione distinta; ne esistono almeno tre tipi diversi, rispettivamente per il rosso, il verde e il blu (se ne contano circa 6 milioni per occhio). I bastoncelli, invece, sono più sensibili al movimento, sono impiegati nella visione al buio (scotopica) e si concentrano nella zona periferica della retina. Coni e bastoncelli presentano una diversa sensibilità alla luce riconducibile alla rispettiva organizzazione del lavoro. Il lavoro dei coni è individuale nel senso che ciascuno di essi genera un impulso che è inviato al cervello indipendentemente. Nel caso dei bastoncelli, invece, diverse migliaia di elementi convergono su un singolo interneurone e l’impulso che viene inviato al cervello emerge dalla sommatoria di tutti i singoli impulsi. I bastoncelli risultano così circa 4000 volte più sensibili alla luce rispetto ai coni“.

I bastoncelli sono tra le cellule più metabolicamente attive nel corpo. Essi sono particolarmente attivi al buio, quando bruciano il glucosio per produrre energia. In un precedenza, il Dr. Tsang ed i suoi colleghi hanno teorizzato che il deterioramento dei bastoncelli nella retinite pigmentosa, avviene in parte, perché essi perdono la capacità di utilizzare il glucosio durante il giorno per ricostruire un segmento esterno (la porzione di assorbimento della luce fotorecettore). “Abbiamo ipotizzato che i bastoncelli malati potrebbero essere salvati dalla riprogrammazione del metabolismo degli zuccheri”, ha spiegato il Dr.Tsang.

Il ricercatore ed il suo team hanno verificato la loro ipotesi utilizzando topi con una mutazione nel gene PDE6 che sconvolge il metabolismo dei bastoncelli ed è responsabile di un disordine simile alla retinite pigmentosa nei topi. I topi sono stati trattati in modo che i loro bastoncelli non potevano esprimere SIRT6, un gene che inibisce il metabolismo degli zuccheri.

L’esame dei fotorecettori con elettroretinografia ha mostrato che i topi avevano significativamente migliore attività dei coni rispetto ai controlli non trattati. Nel complesso i metaboliti presenti nei topi trattati avevano accumulato le molecole necessarie per la costruzione del segmento esterno dei bastoncelli. Inoltre, sia i bastoncelli che i coni erano sopravvissuti di più nei topi trattati rispetto ai controlli.

Anche se il trattamento prolungato ha significativamente aumentato la sopravvivenza delle aste malate e dei coni, non ha impedito la loro eventuale morte. “La nostra prossima sfida è quella di capire come estendere l’effetto terapeutico dell’ inibizione di SIRT6”, ha aggiunto il DR.Tsang.

“Anche se il trattamento che è stato utilizzato nei topi non può essere applicato direttamente agli esseri umani, diversi inibitori SIRT6 esistenti potrebbero essere valutati per l’ uso clinico nella retinite pigmentosa”, secondo Vinit Mahajan B., un ricercatore della University of Iowa che ha contribuito alla ricerca. Gli inibitori includono un enzima chiamato thiomyristoyl peptide, un pigmento naturale noto come quercetina e vitexina, una sostanza derivata dal biancospino.

Il Dr. Tsang ha osservato, “Ulteriori studi sono necessari per esplorare la possibilità emozionante che la riprogrammazione metabolica può essere usata per trattare altre forme di retinite pigmentosa e degenerazione retinica”.

Fonte: Columbia University