Immagine: screening del glaucoma. Credit: Public Domain.
Gli scienziati hanno utilizzato la terapia genica per rigenerare le fibre nervose danneggiate negli occhi, in una scoperta che potrebbe aiutare lo sviluppo di nuovi trattamenti per il glaucoma, una delle principali cause di cecità in tutto il mondo.
Gli assoni – fibre nervose – nel sistema nervoso centrale adulto (SNC) normalmente non si rigenerano dopo lesioni e malattie, il che significa che il danno è spesso irreversibile. Tuttavia, negli ultimi dieci anni ci sono state numerose scoperte che suggeriscono che potrebbe essere possibile stimolare la rigenerazione.
In uno studio pubblicato su Nature Communications, gli scienziati hanno testato se il gene responsabile della produzione di una proteina nota come Protrudin potesse stimolare la rigenerazione delle cellule nervose e proteggerle dalla morte cellulare dopo una lesione.
Il team, guidato dal Dottor Richard Eva, dal Professor Keith Martin e dal Professor James Fawcett del John van Geest Center for Brain Repair presso l’Università di Cambridge, ha utilizzato un sistema di coltura cellulare per far crescere le cellule cerebrali in un laboratorio. I ricdercatori hanno quindi danneggiato i loro assoni usando un laser e hanno analizzato la risposta a questa lesione usando la microscopia a cellule vive. I ricercatori hanno scoperto che aumentare la quantità o l’attività di Protrudin in queste cellule nervose aumenta notevolmente la loro capacità di rigenerarsi.
Le cellule nervose nella retina, note come cellule gangliari della retina, estendono i loro assoni dall’occhio al cervello attraverso il nervo ottico per trasmettere ed elaborare le informazioni visive.
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Per indagare se la protrudina potrebbe stimolare la riparazione nel sistema nervoso centrale danneggiato in un organismo intatto, i ricercatori hanno utilizzato una tecnica di terapia genica per aumentare la quantità e l’attività della protrudina nell’occhio e nel nervo ottico. Quando hanno misurato la quantità di rigenerazione poche settimane dopo una lesione da schiacciamento al nervo ottico, il team ha scoperto che la protrudin aveva consentito agli assoni di rigenerarsi su grandi distanze. Hanno anche scoperto che le cellule gangliari della retina erano protette dalla morte cellulare.
I ricercatori hanno dimostrato che questa tecnica può aiutare a proteggere dal glaucoma, una condizione degli occhi comune. Nel glaucoma, il nervo ottico che collega l’occhio al cervello viene progressivamente danneggiato, spesso in associazione con un’elevata pressione all’interno dell’occhio. Se non diagnosticato abbastanza presto, il glaucoma può portare alla perdita della vista. Nel Regno Unito, circa una persona su 50 di età superiore ai 40 anni e una persona su dieci di età superiore ai 75 anni è affetta da glaucoma.
Per dimostrare questo effetto protettivo della proteina Protrudin contro il glaucoma, i ricercatori hanno utilizzato un’intera retina di un occhio di topo e l’hanno coltivata in un piatto di coltura cellulare. Di solito circa la metà dei neuroni retinici muore entro tre giorni dalla rimozione della retina, ma i ricercatori hanno scoperto che l’aumento o l’attivazione di Protrudin ha portato a una protezione quasi completa dei neuroni retinici.
La Dott.ssa Veselina Petrova del Dipartimento di Neuroscienze Cliniche dell’Università di Cambridge, il primo autore dello studio, ha affermato: “Il glaucoma è una delle principali cause di cecità in tutto il mondo. Le cause del glaucoma non sono completamente comprese, ma attualmente vi è una grande attenzione all’identificazione di nuovi trattamenti prevenendo la morte delle cellule nervose nella retina, oltre a cercare di riparare la perdita della vista attraverso la rigenerazione degli assoni malati attraverso il nervo ottico. La nostra strategia si basa sull’utilizzo della terapia genica – un approccio già in uso clinico – per fornire Protrudin negli occhi. È possibile che il nostro trattamento possa essere ulteriormente sviluppato come un modo per proteggere i neuroni della retina dalla morte, oltre a stimolare i loro assoni a ricrescere. È importante sottolineare che questi risultati avrebbero bisogno di ulteriori ricerche peressere sviluppati in trattamenti efficaci per gli esseri umani “.
La protrudina risiede normalmente nel reticolo endoplasmatico, piccole strutture all’interno delle nostre cellule. In questo studio, il team ha dimostrato che il reticolo endoplasmatico trovato negli assoni sembra fornire materiali e altre strutture cellulari importanti per la crescita e la sopravvivenza al fine di supportare il processo di rigenerazione dopo la lesione. La protrudina stimola il trasporto di questi materiali al sito di lesione.
La Dott.ssa Petrova ha aggiunto: “Le cellule nervose del sistema nervoso centrale perdono la capacità di rigenerare i loro assoni mentre maturano, quindi hanno una capacità di ricrescita molto limitata. Ciò significa che le lesioni al cervello, al midollo spinale e al nervo ottico hanno conseguenze che alterano la vita. Il modello di lesione del nervo ottico viene spesso utilizzato per studiare nuovi trattamenti per stimolare la rigenerazione degli assoni del SNC e i trattamenti identificati in questo modo spesso mostrano risultati promettenti nel midollo spinale danneggiato. È possibile che la protrudina aumentata o attivata possa essere utilizzata per stimolare anche la rigenerazione nel midollo spinale “.
Fonte: Università di Cambridge
