Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Indiana han identificado un nuevo objetivo terapéutico que podría conducir a un tratamiento más eficaz del glaucoma.
El glaucoma es una enfermedad neurodegenerativa que provoca pérdida de visión y ceguera debido a un nervio óptico dañado. Más de 200.000 personas se ven afectadas por el glaucoma en los Estados Unidos cada año. Desafortunadamente, actualmente no hay tratamiento. En un artículo recién publicado en Biología de las Comunicacioneslos investigadores encontraron que las neuronas usan las mitocondrias como una fuente constante de energía, y restaurar la homeostasis mitocondrial en las neuronas enfermas puede proteger a las células del nervio óptico para que no se dañen.
«La enfermedad neurodegenerativa relacionada con la edad, que incluye el glaucoma, la enfermedad de Parkinson y la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), es el mayor problema de salud mundial», dijo Arupratan Das, PhD, profesor asistente de oftalmología e investigador principal del estudio. «Los mecanismos fundamentales que descubrimos se pueden usar para proteger las neuronas en el glaucoma y se pueden evaluar para detectar otras enfermedades. Hemos identificado un paso crítico del complejo proceso de homeostasis mitocondrial, que rejuvenece la neurona moribunda, de forma similar a brindar un salvavidas a una persona moribunda. .»
El equipo de investigación, dirigido por Michelle Surma y Kavitha Anbarasu del Departamento de Oftalmología, utilizó células madre pluripotentes inducidas (iPSC) de pacientes con y sin glaucoma, así como células madre embrionarias humanas con glaucoma modificadas con repeticiones palindrómicas cortas agrupadas regularmente interespaciadas (CRISPR). mutación. Utilizando células ganglionares de la retina diferenciadas por células madre (hRGC) del nervio óptico, microscopía electrónica y análisis metabólico, los investigadores identificaron que las células ganglionares de la retina glaucomatosas sufren deficiencia mitocondrial con una mayor carga metabólica en cada mitocondria. Esto conduce al daño mitocondrial y la degeneración. Las mitocondrias son las estructuras en forma de tubo en las células que producen trifosfato de adenosina, la fuente de energía de la célula.
Sin embargo, el proceso podría revertirse mejorando la biogénesis mitocondrial mediante un agente farmacológico. El equipo demostró que las células ganglionares de la retina son muy eficientes para degradar las mitocondrias malas, pero al mismo tiempo producen más para mantener la homeostasis.
«Descubrir que las células ganglionares de la retina con glaucoma producen más trifosfato de adenosina incluso con menos mitocondrias fue sorprendente», dijo Das. «Sin embargo, cuando se activó para producir más mitocondrias, la carga de producción de trifosfato de adenosina se distribuyó entre más mitocondrias, lo que restableció la fisiología del orgánulo. persona tendrá menos dolor y lesiones, al igual que cada mitocondria tendrá menos dificultad y daño».
En el futuro, a Das le gustaría probar si estos mecanismos protegen el nervio óptico en modelos animales lesionados antes de probarlos en humanos para, con suerte, conducir a nuevas intervenciones clínicas.
