Receptorii fotici dispun de un sistem intern de reciclare pentru menținerea vederii
Pentru multe decenii, cercetătorii au considerat că receptorii fotici din retină depind în principal de celulele de suport învecinate, cunoscute sub numele de epitelul pigmentat retinian (EPR), pentru eliminarea deșeurilor.
Deși EPR continuă să fie responsabil pentru curățarea vârfurilor uzate ale receptorilor fotici în fiecare zi, descoperirile recente de la Universitatea din Oklahoma arată că receptorii fotici își desfășoară și propriile activități interne de întreținere. Studiul a fost publicat în revista Cell Death & Disease.
„Studiul nostru oferă prima dovadă directă că receptorii fotici dispun de un sistem intern de reciclare esențial pentru supraviețuirea lor. În loc să se bazeze exclusiv pe EPR, receptorii fotici reciclează și descompun propriile proteine și componente celulare deteriorate utilizând lizozomii, centrele de reciclare ale celulei”, a declarat Raju V.S. Rajala, Ph.D., autor principal, profesor la Colegiul de Medicină al Universității din Oklahoma în Departamentul de Oftalmologie Dean McGee și Departamentul de Biochimie și Fiziologie.
Fiecare dată când oamenii își deschid ochii, milioane de receptori fotici își încep activitatea, convertind lumina în semnale pe care creierul le poate interpreta. Deoarece aceste celule sunt constant active și necesită cantități enorme de energie, ele produc continuu proteine deteriorate și componente celulare uzate care trebuie eliminate. Fără un sistem de reciclare eficient, acest deșeu celular se acumulează, ceea ce duce la disfuncții ale celulelor și, în cele din urmă, la moartea acestora.
Pentru a înțelege cum funcționează acest proces, cercetătorii au eliminat o enzimă numită PIKfyve la șoareci. Fără aceasta, sistemul de reciclare al receptorilor fotici s-a deteriorat. Proteinele deteriorate s-au acumulat în interiorul celulelor, iar receptorii fotici au început să degenereze, ceea ce a dus la pierderi vizuale progresive.
De asemenea, echipa a descoperit că PIKfyve este esențial pentru sănătatea EPR. Atunci când enzima a fost absentă, grăsimile și deșeurile celulare s-au acumulat în aceste celule de suport, producând modificări asemănătoare celor observate în degenerescența maculară legată de vârstă, una dintre principalele cauze ale pierderii vederii la adulții în vârstă.
„Aceste descoperiri schimbă înțelegerea noastră asupra biologiei retiniene”, a afirmat Rajala. „Receptorii fotici nu sunt celule pasive care depind în întregime de EPR pentru eliminarea deșeurilor. În schimb, ele dispun de un sistem activ de control al calității care îndepărtează continuu proteinele deteriorate și menține sănătatea celulară.”
Descoperirile pot avea implicații importante pentru multe boli retiniene moștenite, care sunt adesea legate de probleme cu capacitatea celulelor de a elimina proteinele deteriorate. Prin identificarea PIKfyve ca regulator central al acestui proces, cercetătorii au descoperit o nouă țintă promițătoare pentru terapiile menite să conserve vederea înainte de a apărea daune ireversibile.
Cercetarea ridică, de asemenea, întrebări importante privind siguranța dezvoltării medicamentelor. Un medicament numit Apilimod, care blochează PIKfyve, este studiat în prezent ca un tratament potențial pentru bolile autoimune, anumite tipuri de cancer, boli neurodegenerative precum scleroza laterală amiotrofică (ALS) și infecții virale precum COVID-19 și Ebola. Deși medicamentul poate fi benefic pentru aceste condiții, noile descoperiri sugerează că inhibarea PIKfyve ar putea interfera cu sistemul natural de reciclare al retinei, subliniind necesitatea de a evalua cu atenție efectele potențiale asupra vederii în cadrul testelor clinice viitoare.”
