Tratamento potencial das células estaminais para o pigmentosa da retinite e outras degenerações retinas

Uma equipe dos pesquisadores do The Scripps Research Institute podia preservar a função visual nos ratos que foram predispor genetically a desenvolver uma doença degenerativo profunda que destruísse suas retinas.

A equipe injectou osso adulto células estaminais abóbora-derivadas dos ratos ou os seres humanos na parte traseira dos olhos do rato em uma fase apropriada da revelação e das estas injecções reduziram dramàtica a degeneração retina. Na introdução a mais atrasada do jornal da investigação clínica, a equipe mostra que os olhos tratados dos ratos, quando comparados aos olhos não tratados companheiros, tiveram um vasculature retina completamente normal, tinha melhorado significativamente o tecido retina, e tinha respondido à luz.

“Os resultados surpreendentes pelo Dr. Friedlander e colegas estabelecem um paradigma dramàtica novo para compreender e potencial tratando doenças degenerativos retinas usando uma aproximação baseado em celulas,” diz Paul A. Sieving, M.D., Ph.D., director do instituto nacional do olho, institutos de saúde nacionais. “Determinar o mecanismo preciso deste salvamento comunicado pelas células apresenta um desafio emocionante da pesquisa e é uma alta prioridade para o instituto.”

Esta aproximação poderia potencial ser usada para tratar as desordens da retina que têm a degeneração vascular e neuronal. Tais desordens retinas degenerativos herdadas são sabidas colectivamente como o pigmentosa da retinite. De acordo com o instituto nacional do olho, mais de 100.000 americanos sofrem do pigmentosa da retinite, que é causado por mais de 100 mutações genéticas diferentes.

“Para pacientes com pigmentosa da retinite, isto pode ser tremenda importante,” diz Martin Friedlander, M.D., o Ph.D., que conduziu o estudo. “No rato, nós usamos o rato e pilhas humanas para preservar a arquitetura vascular e neuronal quase normal da retina em um modelo da doença que exibisse ordinariamente a degeneração profunda. Nossa esperança é que se estes resultados traduzem em seres humanos com a doença, nós poderíamos manter mais por muito tempo a visão para estes pacientes.”

Actualmente, não há nenhuma maneira de tratar pacientes com o pigmentosa da retinite e nenhuma maneira de retardar mesmo a doença, diz Friedlander, que é um professor adjunto no departamento de biologia celular e no chefe do serviço da retina na divisão da oftalmologia, departamento da cirurgia, na clínica de Scripps. Friedlander teve um programa de investigação de longa data procurar maneiras novas e melhores de tratar doenças de olho tais como degeneração, retinopathy do diabético, e pigmentosa macular relativos à idade da retinite. Quatro anos há diversos membros de seu grupo, incluindo Atsushi Otani, M.D., Ph.D., e Michael Dorrell, Ph.D., começaram a explorar o serviço público potencial osso adulto de células estaminais abóbora-derivadas para o tratamento destas desordens, e uma série de estudos publicou sobre os últimos três anos confirmou que tal aproximação pode ser útil scientifically e clìnica.

A chave a tratar a retinite Pigmentosa

A retina é aparentada a uma extensão do cérebro na parte traseira do olho. É uma camada de vasos sanguíneos e de tecido nervoso que as tampas aproximadamente dois terços da parte traseira do globo ocular e sejam conectadas ao cérebro através do nervo ótico. Seu objectivo principal é capturar a luz e transduce aquelas sugestões do exame nos sinais elétricos, que envia então à parte traseira do cérebro onde os sinais sensoriais são interpretados na experiência visual.

As retinas contêm um número de pilhas especializadas, incluindo as hastes e os cones, que capturam a luz e enviam sinais elétricos ao cérebro, e pilhas glial do apoio. A retina igualmente tem uma multa extensiva do vasculature-um - malha dos vasos sanguíneos formados no terceiro trimestre da gestação humana e no primeiro mês postnatally nos ratos por pilhas endothelial, o tipo principal vasos sanguíneos da pilha do forro.

Em ratos normais, estes vasos sanguíneos retinas formam durante as primeiras três a quatro semanas após o nascimento e fornecem o sangue aos dois terços internos da retina. Nos ratos que são predispor a desenvolver a doença de olho retina, a camada exterior da retina que contem as hastes e cones assim como outras camadas neuronal degenerate dentro de algumas semanas após o nascimento. A maioria da morte celular ocorre pelo apoptosis, ou pela morte celular programada. Os vasos sanguíneos retinas estam presente em três camadas, e no modelo da degeneração retina a embarcação dois retina mais profunda mergulha completamente degenerate em aproximadamente um mês após o nascimento.

Nos seres humanos com pigmentosa da retinite, um processo muito similar ocorre, e este conduz à perda profunda da visão e à cegueira eventual. A doença começa como a cegueira de noite progressiva e a perda gradual de visão periférica, e conduz eventualmente para terminar a visão de túnel ou para totalizar em alguns casos a cegueira.

Mais de 100 tipos diferentes de mutações genéticas foram documentados que conduzem a esta degeneração da retina, e aproximadamente uma em cada 3.500 povos sofre da perda de visão causada pelo pigmentosa da retinite.

Mas pelo menos nos ratos, Friendlander e seus colegas encontraram que a cegueira pode ser impedida injetando osso adulto células estaminais abóbora-derivadas na parte traseira do olho.

Um tipo novo da protecção

A aproximação básica do grupo começa com selecção do que são chamadas células estaminais negativas da linhagem da medula. As células estaminais adultas da medula são “pluripotent” e têm o potencial tornar-se um número de tipos diferentes da pilha, tais como glóbulos vermelhos, plaqueta, ou os glóbulos brancos. As células estaminais negativas da linhagem têm a capacidade, entre outras coisas, do tipo principal tornando-se das pilhas- endothelial de pilha que alinha os vasos sanguíneos do corpo.

Friedlander e seus colegas encontraram que as células estaminais negativas da linhagem, injetadas uma vez no olho do rato, localizariam a um tipo de pilhas glial estrela-dadas forma do apoio chamadas astrocytes. Durante a revelação humana pré-natal, os astrocytes guiam pilhas endothelial no lugar onde podem proliferar e formar vasos sanguíneos.

Mais tarde na vida, em certas circunstâncias, os astrocytes proliferarão e podem fazer a mesma coisa, actuando como balizas para trazer as células estaminais ao vasculature retina. Estas células estaminais foram guiadas pelos astrocytes retinas ao vasculature na parte de trás do olho. Alguns foram incorporados lá no vasculature quando outro pegaram posições muito perto aos vasos sanguíneos; ambos podiam sobreviver-no facto, eles pareceram ser protegidos da morte.

Uma vez em locais do vasculature retina, as células estaminais forneceriam um efeito protector, salvando e estabilizando as embarcações retinas quando degenerariam de outra maneira.

Significativamente, as células estaminais injetadas protegeram os neurônios retinas da morte ao mesmo tempo. A protecção neuronal pareceu ser específica para os cones, os tipos de fotorreceptores encontrados predominante no macula humano, o centro da retina responsável para a multa, ou a leitura, visão.

Friedlander e seus colegas investigaram a base molecular deste processo. Despeja que estas células estaminais estão carregadas com um tipo de proteína conhecido como do “proteínas de choque calor.”

Estas pilhas são meio como sapadores-bombeiros, dizem Friedlander. São protegidos do apoptosis a maneira que um sapador-bombeiro é protegido do calor e das chamas pela engrenagem especializada. E as células estaminais estendem sua protecção às pilhas circunvizinhas da retina, muito como um sapador-bombeiro, protegendo uma posição, pôde proteger uma área inteira de uma construção ardente.

Uma vez dentro da retina, estas células estaminais produzem suas proteínas de choque do calor e induzem provavelmente outras pilhas para produzi-las também, assim impedindo a degeneração retina e vascular observada ordinariamente em modelos deste rato do pigmentosa da retinite.

O passo seguinte, diz Friedlander, seria executar os estudos pré-clínicos adicionais visados determinando a dosagem e toxicidades possíveis de um tratamento baseado nesta pesquisa e então tomando a aproximação em ensaios clínicos.

“O paradigma clínico é novo e, sincera, nós fomos surpreendidos muito nos resultados,” diz Friedlander. “Nossos dados em dois modelos do rato da degeneração retina sugerem que possa ser possível usar osso autólogo enxertos abóbora-derivados da célula estaminal para fornecer vasculo- e um efeito protector neurotrophic dramático em uma variedade de doenças degenerativos retinas que incluem RP e a degeneração macular.”

Contudo, adverte Friendlander, tão encorajador como é que podiam conseguir o mesmo efeito do salvamento nos ratos com pilhas humanas da medula, a técnica está ainda a alguma distância das clínicas. No momento em que, Friedlander e seus colegas estão continuando seus esforços com osso humano células estaminais abóbora-derivadas.

“Estas pilhas são verdadeiramente notáveis e fornecem uma base da base racional usando aproximações reconstrutivos vasculares no tratamento das doenças em que o vasculature endógeno é sujeito à degeneração ou ao mau funcionamento,” ele dizem. “Desde que a maioria de doenças que causam a perda visual profunda têm anomalias no vasculature, a aplicação clínica potencial desta aproximação é bastante larga.”

O artigo “salvamento da pesquisa da degeneração retina osso adulto por células estaminais hematopoietic negativas abóbora-derivadas intravitreally injetadas da linhagem” foi sido o autor por Atsushi Otani, por Michael Ian Dorrell, por Karen mais amável, por Stacey K. Moreno, por Steven Nusinowitz, por Eyal Banin, por John Heckenlively, e por Martin Friedlander e aparece na introdução do 15 de setembro de 2004 do jornal da investigação clínica. O artigo de JCI pode ser alcançado em http://www.jci.org.