Estudo mostra uma nova maneira de reverter a cegueira genética em um mamífero
Os fotorreceptores são células no retina (parte posterior do olho) que quando ativado envia sinal para o cérebro. Os fotorreceptores cônicos são necessários para a visão diurna, percepção de cores e acuidade visual. Esses cones expiram quando as doenças oculares atingem um estágio posterior. Tal como as nossas células cerebrais, os fotorreceptores não se regeneram, ou seja, quando amadurecem, param de se dividir. Assim, a destruição destas células pode diminuir a visão e às vezes até causar cegueira. Pesquisadores apoiados pelo National Eye Institute dos National Institutes of Health USA curaram com sucesso cegueira congênita em camundongos reprogramando células de suporte na retina - chamadas de Müller glia - e convertendo-as em fotorreceptores de bastonete em seu estudo publicado em Natureza. Esses bastonetes são um tipo de células receptoras de luz geralmente usadas para a visão com pouca luz, mas também protegem fotoceptores em cone. Os pesquisadores entenderam que se esses bastonetes podem ser regenerados internamente no olho, este é um tratamento possível para muitos olhos doenças em que principalmente fotorreceptores são afetados.
Há muito tempo está estabelecido que a glia Müller tem forte potencial regenerativo em outras espécies, como o peixe-zebra, que é um grande organismo modelo para pesquisa. A glia de Müller se divide e regenera em resposta a lesões no olho do anfíbio no peixe-zebra. Eles também se convertem em fotorreceptores e outros neurônios e substituem neurônios danificados ou perdidos. Portanto, o peixe-zebra pode ver novamente, mesmo depois de sofrer uma lesão grave na retina. Em contraste, os olhos dos mamíferos não se reparam dessa maneira. A glia de Müller apóia e nutre as células vizinhas, mas não regenera os neurônios nesse ritmo. Após uma lesão, apenas um pequeno número de células é recriado, o que pode não ser totalmente útil. Ao conduzir experimentos de laboratório, a glia de Müller em mamíferos pode imitar os do peixe-zebra, mas somente depois que alguma lesão é feita no tecido da retina, o que não é aconselhável, pois será contraproducente. Os cientistas procuraram uma maneira de reprogramar a glia de Müller de mamífero para se tornar um fotorreceptor de bastonete sem causar nenhum dano à retina. Isso seria como o mecanismo de "autorreparação" do próprio mamífero.
Na primeira etapa da reprogramação, os pesquisadores injetaram nos olhos dos camundongos um gene que ativaria a proteína beta-catenina, que provocou a divisão da glia de Muller. Na segunda etapa realizada após várias semanas, eles injetaram fatores que estimularam as células recém-divididas a amadurecerem em fotorreceptores de bastonete. As células recém-formadas foram então rastreadas visualmente usando um microscópio. Esses novos fotorreceptores de bastonete que foram criados eram semelhantes em estrutura aos reais e podiam detectar a luz que entrava. Além disso, as estruturas sinápticas ou a rede também foram formadas, permitindo que os bastonetes se interconectassem com outras células dentro da retina para transmitir sinais ao cérebro. Para testar a funcionalidade desses fotorreceptores de bastonete, experimentos foram feitos em camundongos que sofrem de cegueira congênita - ratos nascidos cegos sem fotorreceptores de bastonete que funcionam. Embora esses camundongos cegos tivessem bastonetes e cones, o que faltavam eram dois genes essenciais que permitem que os fotorreceptores transmitam sinais. Os fotorreceptores de bastonete desenvolveram-se de maneira semelhante em camundongos cegos com funções semelhantes às de camundongos normais. A atividade foi observada em uma parte do cérebro que recebe sinais visuais quando esses ratos foram expostos à luz. Então, novos bastões foram conectados para transmitir mensagens ao cérebro com sucesso. Ainda precisa ser analisado se novos bastonetes se desenvolvem e funcionam adequadamente em um olho doente, onde as células da retina não se conectam ou interagem adequadamente.
Esta abordagem é menos invasiva ou prejudicial do que outras tratamentos disponíveis, como a inserção de células-tronco na retina para fins de regeneração, e é um avanço neste campo. Estão em curso experiências para avaliar se os ratos que nasceram cegos recuperaram a capacidade de realizar tarefas visuais, por exemplo, correr através de um labirinto. Neste ponto, parece que os ratos perceberam a luz, mas não foram capazes de distinguir as formas. Os pesquisadores gostariam de testar esta técnica em tecido da retina humana. Este estudo avançou nossos esforços em direção a terapias regenerativas para cegueira causada por doenças oculares genéticas, como retinite pigmentosa, doenças e lesões relacionadas à idade.
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Fontes)
Yao K et al. 2018. Restauração da visão após a gênese de novo de fotorreceptores de bastonetes em retinas de mamíferos. Natureza. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0425-3
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