“Visione” d’insieme: il metabolismo dell’occhio riesplorato per le retinopatie

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Milioni di individui stanno progressivamente perdendo la vista a causa del deterioramento delle cellule dei loro occhi, ma una nuova terapia sviluppata dai ricercatori dell’Università della California, a Berkeley, potrebbe aiutare a prolungare la visione utile e ritardare la cecità totale. Il trattamento – che coinvolge un farmaco o una terapia genica – agisce riducendo un “rumore molecolare” generato dalle cellule nervose nell’occhio, che può interferire con la vista tanto quanto il tinnito interferisce con l’udito. I neurobiologi della UC Berkeley hanno già dimostrato che questo approccio migliora la visione nei topi con una condizione genetica, la retinite pigmentosa, che li lascia lentamente ciechi. La riduzione di questo rumore dovrebbe portare le immagini più chiaramente alla vista per le persone con retinite pigmentosa e altri tipi di degenerazione retinica, inclusa la forma più comune, la degenerazione maculare legata all’età. Gli scienziati stanno testando i candidati ai farmaci che già esistono, anche se nessuno sospettava che questi farmaci potessero migliorare l’ipovisione. Anticipano che la nuova scoperta invierà gli sviluppatori di farmaci sullo scaffale per testare questi farmaci, che interferiscono con i recettori cellulari dell’acido retinoico. Molti di questi farmaci sono stati creati dalle compagnie farmaceutiche nella fallita speranza di rallentare lo sviluppo del cancro.

I ricercatori hanno saputo per anni che le cellule del ganglio retinico, le cellule che si collegano direttamente con il centro di visione nel cervello, generano un sacco di elettricità statica mentre le cellule fotosensibili – i fotorecettori – iniziano a morire. Questo accade in malattie ereditarie come la retinite pigmentosa, che affligge circa una persona su 4000 in tutto il mondo, ma può anche verificarsi nel gruppo molto più grande di persone anziane con degenerazione maculare legata all’età, una malattia che colpisce la parte cruciale della retina necessaria per una visione precisa. Gli spigoli vivi di un’immagine sono annegati in tale staticità e il cervello non è in grado di interpretare ciò che viene visto. Il team si è concentrato sul ruolo dell’acido retinoico dopo aver sentito che era collegato ad altri cambiamenti dell’occhio derivanti dalla degenerazione retinica. I fotorecettori morenti – i bastoncelli sensibili alla luce fioca e i coni necessari per la visione dei colori – sono pieni di proteine ​​chiamate opsine. Ogni opsina si combina con una molecola di retinaldeide, per formare una proteina sensibile alla luce chiamata rodopsina. Ci sono 100 milioni di bastoncelli nella retina umana, e ogni asta ha 100 milioni di questi sensori, ciascuno sequestrante retinaldeide. Quando inizi a perdere tutte quelle verghe, tutta la retinadeide è ora liberamente disponibile per essere trasformata in acido retinoico.

Il neuroscienziato Richard Kramer, professore di biologia molecolare e cellulare all’Università di Berkeley e del suo team, ha scoperto che l’acido retinoico – noto come segnale per la crescita e lo sviluppo degli embrioni – inonda la retina, stimolando le cellule gangliari della retina a fare di più recettori dell’acido retinoico. Sono questi recettori che rendono le cellule gangliari iperattive, creando un ronzio costante di attività che immerge la scena visiva e impedisce al cervello di distinguere il segnale dal rumore. Quando gli scienziati inibiscono il recettore dell’acido retinoico, invertono il processo e bloccano l’iperattività. I ricercatori hanno cercato farmaci noti per bloccare il recettore e hanno dimostrato che i topi trattati potevano vedere meglio, comportandosi in modo simile ai topi con visione normale. Hanno anche provato la terapia genica, inserendo nelle cellule del ganglio un gene per un recettore acido retinoico difettoso. Quando espresso, il recettore difettoso ha tirato fuori il normale recettore nelle cellule e calmato la loro iperattività. I topi trattati con la terapia genica si comportavano anche più come normali topi vedenti. Esperimenti in corso suggeriscono che anche il cervello risponde diversamente quando il recettore viene bloccato, mostrando un’attività più vicina alla norma.

Mentre Kramer continua gli esperimenti per determinare in che modo l’acido retinoico rende le cellule gangliari iperattive e quanto efficaci siano gli inibitori in vari stadi della degenerazione retinica, spera che la comunità di ricerca si unisca allo sforzo di riproporre farmaci originariamente sviluppati per il cancro in terapie per migliorare visione umana. Il Dr. Kramer ha spiegato: “Questa non è una cura per queste malattie, ma un trattamento che può aiutare le persone a vedere meglio. Questo non rimetterà a posto i fotorecettori che sono morti, ma forse darà alla gente qualche anno in più di utile visione con quelli che sono rimasti. Rende la retina il più efficiente possibile, dato che cosa ha a che fare con. Potresti forse fare un’ipotesi non del tutto bassa. C’è stata molta eccitazione per le tecnologie emergenti che si rivolgono a un abbaglio accecante malattie allo stadio terminale, dopo che tutti i fotorecettori sono andati perduti, ma il numero di persone candidate a tali misure eroiche è relativamente piccolo. Ci sono molte più persone con problemi di vista – persone che hanno perso di più, ma non tutte, dei loro fotorecettori: non possono più guidare, forse non sanno leggere o riconoscere i volti, tutto ciò che hanno lasciato è una percezione sfocata del mondo, i nostri esperimenti introducono una nuova strategia per migliorare la visione di queste persone”.

  • A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Léveillard T, Philp NJ et al. Int J Mol Sci. 2019 Feb 11;20(3). 

Beckwith-Cohen  B et al. J Neurosci. 2019 Jan; 39(4):651-62. 

Berry MH, Holt A et al. Nat Commun. 2017 Nov 30; 8(1):1862.

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- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry specialty in 2002) - Dottorato in Neurobiologia nel 2006 (Neurobiology PhD in 2006) - Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hopkins University, dal 2004 al 2008. - Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. - Detentore di un brevetto sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of a patent concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Autore di un libro riguardante la salute e l'alimentazione, con approfondimenti su come questa condizioni tutti i sistemi corporei. - Autore di articoli su informazione medica, salute e benessere sui siti web salutesicilia.com e medicomunicare.it