Neuroprotekcja, neuroenhancement i neuroregeneracja – nowe podejście w leczeniu schorzeń siatkówki i nerwu wzrokowego

Neurodegeneracyjne schorzenia siatkówki i nerwu wzrokowego, takie jak jaskra czy zwyrodnienie plamki związane z wiekiem (AMD), prowadzą do trwałej utraty wzroku u setek milionów osób na świecie. Mimo istniejących terapii, takich jak redukcja ciśnienia wewnątrzgałkowego w jaskrze czy anty-VEGF w AMD, wiele pacjentów wciąż doświadcza progresji choroby i utraty wzroku. Dzięki postępom w neurobiologii, farmakologii i inżynierii biomedycznej, a także działaniu neuroprotekcyjnemu nowych substancji, pojawiają się jednak nowe nadzieje na zahamowanie degeneracji lub nawet przywrócenie funkcjonowania układu nerwowego i poprawę funkcji poznawczych, takich jak pamięć i koncentracja.

Trzy główne strategie leczenia

Badania nad chorobami siatkówki i nerwu wzrokowego koncentrują się na trzech komplementarnych podejściach:

Neuroprotekcja

Celem jest ochrona istniejących komórek nerwowych przed apoptozą i innymi uszkodzeniami. Neuroprotekcja koncentruje się na:

• Modyfikacji szlaków wewnątrzkomórkowych (np. białek Bcl-2 czy kinaz MAPK), które przeciwdziałają destrukcyjnemu działaniu czynników uszkadzających.
• Redukcji stresu oksydacyjnego i toksycznej aktywacji gleju.
• Utrzymaniu mikrośrodowiska wspierającego przetrwanie neuronów i zdolność komórek nerwowych do regeneracji.

Przykłady terapii neuroprotekcyjnych obejmują modulację szlaków sygnałowych odpowiedzialnych za apoptozę komórek zwojowych siatkówki (RGC) oraz stosowanie inhibitorów receptorów NMDA, takich jak memantyna. Choć jej badania kliniczne w jaskrze nie przyniosły oczekiwanych rezultatów, działania neuroprotekcyjne wciąż rozwijają się w klinikach na całym świecie, także w ramach fitoterapii, gdzie wykorzystuje się naturalne związki o działaniu ochronnym.

Neuroenhancement

To podejście ma na celu reaktywację uszkodzonych, ale jeszcze żywych neuronów, poprawiając ich funkcjonowanie i koncentrację. Obiecujące terapie obejmują suplementację nikotynamidu (pochodnej witaminy B3), która wykazała poprawę funkcji RGC w badaniach przedklinicznych i wstępnych próbach klinicznych, wpływając na procesy neuroprzekaźników i zapamiętywania. Neuroenhancement wyróżnia się tym, że może poprawić potencjał poznawczy i nastrój pacjentów, co ma istotne znaczenie w codziennych sytuacjach życia.

Neuroregeneracja

Polega na odbudowie struktury i funkcji neuronów poprzez:

• Transplantację komórek macierzystych w celu zastąpienia utraconych komórek nerwowych.
• Transdyferencjację komórek glejowych w nowe neurony.
• Stymulację wzrostu aksonów i regenerację połączeń nerwowych.

Przykłady obejmują pionierskie badania nad transplantacją fotoreceptorów oraz eksperymenty z technologią optogenetyczną, która pozwala przywrócić podstawowe funkcje wzrokowe.

Przełomy w badaniach preklinicznych

• Molekularne cele neuroprotekcji – badania nad szlakami apoptotycznymi w modelach zwierzęcych wykazały, że modulacja kinaz MAPK czy białek z rodziny Bcl-2 może znacząco zwiększyć przeżywalność RGC.
• Rola metabolizmu komórkowego – dysfunkcja mitochondriów i obniżone poziomy NAD+ są kluczowymi czynnikami degeneracji. Suplementacja nikotynamidu poprawia przeżywalność neuronów i funkcje elektrofizjologiczne w modelach jaskry.
• Regeneracja dendrytów i synaps – eksperymentalne terapie stymulujące insulinowe szlaki sygnałowe lub kaskady komplementu przywracają struktury neuronalne w modelach neurodegeneracji, wspierającą funkcję synaps i sieci neuronowych.

Działanie neuroprotekcyjne w praktyce – wyzwania i możliwości

• Transplantacja komórek – kliniczne badania nad przeszczepami komórek nabłonka barwnikowego siatkówki (RPE) dla pacjentów z AMD są już prowadzone, a prace nad przeszczepem fotoreceptorów i RGC nabierają tempa.
• Transdyferencjacja gleju – nowe badania nad komórkami Müllera w siatkówce wykazały, że mogą one zostać przeprogramowane w progenitory neuronów za pomocą regulatorów transkrypcyjnych, takich jak Ascl1.
• Technologie optogenetyczne – przywrócenie podstawowej zdolności widzenia poprzez stymulację komórek siatkówki lub kory wzrokowej jest coraz bliżej praktycznego zastosowania.

Wyzwania translacyjne

Mimo imponujących postępów naukowych, wiele terapii pozostaje na etapie badań przedklinicznych z powodu:

• Różnic między modelami zwierzęcymi a chorobami u ludzi.
• Trudności w odtworzeniu złożonych połączeń nerwowych między siatkówką a mózgiem.
• Problemów z długoterminowym przetrwaniem przeszczepionych neuronów.

Przyszłość leczenia neurodegeneracji w okulistyce

Dzięki ciągłym postępom w diagnostyce, takim jak OCT angiografia czy wizualizacja apoptozy neuronów, możliwe jest wcześniejsze wykrywanie zmian degeneracyjnych i ocena skuteczności terapii. W ostatnich latach wprowadzenie nowych strategii terapeutycznych, takich jak kombinacje neuroprotekcji i neuroregeneracji, może zrewolucjonizować leczenie schorzeń neurodegeneracyjnych siatkówki i nerwu wzrokowego.

Podsumowanie

Postęp w dziedzinach neuroprotekcji, neuroenhancementu i neuroregeneracji otwiera nowe możliwości leczenia dotąd nieuleczalnych chorób wzroku. Dzięki wielodyscyplinarnym badaniom, wykorzystującym nowoczesne technologie i innowacyjne terapie, zbliżamy się do momentu, w którym przywrócenie wzroku stanie się rzeczywistością dla pacjentów z jaskrą, AMD czy neuropatią nerwu wzrokowego. Wspierającą funkcję układu nerwowego oraz procesy uczenia i zapamiętywania można poprawić także poprzez odpowiednią aktywność fizyczną i właściwą dietę bogatą w warzywa i owoce, co wpływa na odporność i zdrowie mózgu.

Bibliografia

https://www.ophthalmologyscience.org/article/S2666-9145(22)00105-1/fulltext