Découverte d’une cible thérapeutique pour le glaucome

résumé: La restauration de l’homéostasie mitochondriale dans les neurones malades pourrait protéger le nerf optique des dommages et éventuellement inverser les symptômes du glaucome.

source: Université de l’Indiana

Les chercheurs de l’Indiana University School of Medicine ont identifié une nouvelle cible de traitement qui pourrait conduire à un traitement plus efficace du glaucome.

Le glaucome est une maladie neurodégénérative qui provoque une perte de vision et une cécité due à des lésions du nerf optique. Plus de 200 000 personnes développent un glaucome aux États-Unis chaque année. Malheureusement, il n’existe actuellement aucun remède.

Dans un article récemment publié dans Biologie des communicationsLes chercheurs ont découvert que les neurones utilisent les mitochondries comme source constante d’énergie et que la restauration de l’homéostasie mitochondriale dans les neurones malades peut protéger les cellules du nerf optique des dommages.

« La maladie neurodégénérative liée à l’âge, qui comprend le glaucome, la maladie de Parkinson et la sclérose latérale amyotrophique (SLA), est le plus grand problème de santé mondial », a déclaré le Dr.

Les mécanismes sous-jacents que nous avons découverts pourraient être utilisés pour protéger les neurones du glaucome et tester d’autres maladies. Nous avons identifié une étape critique dans le processus complexe de l’homéostasie mitochondriale, qui régénère les neurones mourants, semblable à donner une bouée de sauvetage à une personne mourante. »

L’équipe de recherche, dirigée par Michele Surma et Kavitha Anparasu du Département d’ophtalmologie, a utilisé des cellules souches pluripotentes induites (iPSC) de patients atteints ou non de glaucome, ainsi que des répétitions palindromiques courtes isoformes (CRISPR) conçues de manière systémique avec des cellules souches embryonnaires humaines infectées. .avec glaucome. saut.

En utilisant des cellules ganglionnaires rétiniennes différenciées pour les cellules souches (hRGC) du nerf optique, la microscopie électronique et l’analyse métabolique, les chercheurs ont déterminé que les cellules ganglionnaires rétiniennes du glaucome sont déficientes en mitochondries avec une charge métabolique plus importante sur chaque mitochondrie. Cela conduit à des dommages mitochondriaux et à la dégénérescence. Les mitochondries sont les structures en forme de tube dans les cellules qui produisent l’adénosine triphosphate, qui est la source d’énergie de la cellule.

Cependant, le processus peut être inversé en améliorant la biogenèse mitochondriale avec un agent pharmacologique. L’équipe a montré que les cellules ganglionnaires rétiniennes sont très efficaces pour décomposer les mauvaises mitochondries, mais en produisent en même temps davantage pour maintenir l’homéostasie.

« Trouver que les cellules ganglionnaires rétiniennes atteintes de glaucome produisent plus d’ATP même avec moins de mitochondries était incroyable », a déclaré Das.

« Cependant, lorsque la production de plus de mitochondries a été stimulée, la charge de production d’ATP a été répartie entre plusieurs mitochondries, ce qui a restauré la physiologie de l’organite. C’est similaire à une situation où une pierre lourde est portée par moins de personnes par rapport à plus de personnes – chacune aurait Une personne avec moins de douleur et de blessure, tout comme toutes les mitochondries auront moins de difficulté et de dommages.

À l’avenir, Das aimerait tester si ces mécanismes protègent le nerf optique dans des modèles animaux sensibles avant de les tester chez l’homme dans l’espoir qu’ils puissent conduire à de nouvelles interventions cliniques.

À propos de cette recherche dans Visual Neuroscience News

auteur: bureau de presse
source: Université de l’Indiana
communication: Bureau de presse – Université de l’Indiana
image: L’image est dans le domaine public

Recherche originale : libre accès.
« La biogenèse mitochondriale améliorée améliore la neuroprotection des cellules ganglionnaires rétiniennes dérivées de cellules souches pluripotentesÉcrit par Michel Sorma et al. Biologie des communications

Voir également

un résumé

La biogenèse mitochondriale améliorée améliore la neuroprotection des cellules ganglionnaires rétiniennes dérivées de cellules souches pluripotentes

Le dysfonctionnement mitochondrial est largement impliqué dans les troubles du système nerveux central (SNC) avec une compréhension minimale de la façon dont l’homéostasie dans les mitochondries peut être améliorée pour améliorer la neuroprotection.

Ici, nous avons utilisé des cellules ganglionnaires rétiniennes humaines différenciées (hRGC) du système nerveux central, qui sont très sensibles aux dysfonctionnements mitochondriaux en raison de leur structure et de leur fonction uniques, pour identifier les mécanismes d’amélioration du contrôle de la qualité mitochondriale (MQC).

Nous montrons que les hRGC sont efficaces pour maintenir l’homéostasie mitochondriale grâce à une dégradation rapide et à la biogenèse mitochondriale en cas de dommages aigus.

Utilisation du mutant de glaucome Optineurin (E50K) lignée de cellules souches, nous montrons que les hRGC mutants au niveau basal possèdent une masse mitochondriale plus faible et subissent un gonflement mitochondrial dû à une surcharge de production d’ATP.

L’activation de la biogenèse mitochondriale par l’inhibition pharmacologique de la kinase 1 liée au réservoir (TBK1) restaure l’homéostasie énergétique, atténue le gonflement mitochondrial tout en neuroprotégeant contre les dommages mitochondriaux aigus du glaucome. E50K hRGCs, révèlent un nouveau mécanisme neuroprotecteur.