Các nhà nghiên cứu khám phá mục tiêu điều trị để hỗ trợ điều trị bệnh tăng nhãn áp

Bệnh tăng nhãn áp là một bệnh thoái hóa thần kinh gây giảm thị lực và mù lòa do dây thần kinh thị giác bị tổn thương. Hơn 200.000 người bị ảnh hưởng bởi bệnh tăng nhãn áp ở Hoa Kỳ mỗi năm. Thật không may, hiện tại không có điều trị. Trong một bài báo mới được xuất bản trên tạp chí Communications Biology , các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng các tế bào thần kinh sử dụng ty thể để làm nguồn năng lượng ổn định và việc khôi phục cân bằng nội môi của ty thể trong các tế bào thần kinh bị bệnh có thể bảo vệ các tế bào thần kinh thị giác khỏi bị hư hại.

"Bệnh thoái hóa thần kinh liên quan đến tuổi tác, bao gồm bệnh tăng nhãn áp, bệnh Parkinson và bệnh xơ cứng teo cơ một bên (ALS), là vấn đề sức khỏe toàn cầu lớn nhất", Arupratan Das, Tiến sĩ, trợ lý giáo sư nhãn khoa và điều tra viên chính của nghiên cứu cho biết. "Các cơ chế cơ bản mà chúng tôi phát hiện ra có thể được sử dụng để bảo vệ tế bào thần kinh trong bệnh tăng nhãn áp và được thử nghiệm cho các bệnh khác. Chúng tôi đã xác định được một bước quan trọng của quá trình cân bằng nội môi phức tạp của ty thể, làm trẻ hóa tế bào thần kinh đang chết, tương tự như trao dây cứu sinh cho một người sắp chết ."

Nhóm nghiên cứu, dẫn đầu bởi Michelle Surma và Kavitha Anbarasu từ Khoa Nhãn khoa, đã sử dụng các tế bào gốc đa năng cảm ứng (iPSC) từ những bệnh nhân mắc và không mắc bệnh tăng nhãn áp cũng như các tế bào gốc phôi người mắc bệnh tăng nhãn áp được thiết kế thành cụm thường xuyên xen kẽ các tế bào gốc phôi ngắn (CRISPR) được thiết kế thành cụm. đột biến. Sử dụng các tế bào hạch võng mạc biệt hóa tế bào gốc (hRGC) của dây thần kinh thị giác, kính hiển vi điện tử và phân tích trao đổi chất, các nhà nghiên cứu đã xác định được các tế bào hạch võng mạc tăng nhãn áp bị thiếu hụt ty thể với gánh nặng trao đổi chất nhiều hơn trên mỗi ty thể. Điều này dẫn đến tổn thương ty thể và thoái hóa. Ty thể là những cấu trúc giống như ống trong tế bào sản xuất adenosine triphosphate, nguồn năng lượng của tế bào.

Tuy nhiên, quá trình này có thể được đảo ngược bằng cách tăng cường sinh học ty thể bằng một tác nhân dược lý. Nhóm nghiên cứu cho thấy các tế bào hạch võng mạc có hiệu quả cao trong việc phân hủy các ty thể xấu, nhưng đồng thời sản xuất nhiều hơn để duy trì cân bằng nội môi.

Das cho biết: “Việc phát hiện ra rằng các tế bào hạch võng mạc với bệnh tăng nhãn áp tạo ra nhiều adenosine triphosphate hơn ngay cả khi có ít ty thể hơn là điều đáng kinh ngạc. "Tuy nhiên, khi được kích hoạt để tạo ra nhiều ty thể hơn, lượng sản xuất adenosine triphosphate được phân phối giữa nhiều ty thể hơn giúp khôi phục sinh lý của cơ quan. Nó tương tự như tình huống khi ít người mang một hòn đá nặng hơn so với nhiều người hơn -- mỗi người con người sẽ ít đau đớn và ít tổn thương hơn, giống như mỗi ty thể sẽ ít gặp khó khăn và tổn thương hơn."

Trong tương lai, Das muốn kiểm tra xem liệu các cơ chế này có bảo vệ dây thần kinh thị giác ở mô hình động vật bị thương hay không trước khi thử nghiệm ở người để hy vọng dẫn đến các can thiệp lâm sàng mới.

Nguồn Trường Y khoa Đại học Indiana