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 pojawiają się jednak nowe nadzieje na zahamowanie degeneracji lub nawet przywrócenie funkcji wzrokowych.
Trzy główne strategie leczenia
Badania nad chorobami siatkówki i nerwu wzrokowego koncentrują się na trzech komplementarnych podejściach:
Neuroprotekcja
Celem jest ochrona istniejących neuronów przed apoptozą i innymi uszkodzeniami. Neuroprotekcja koncentruje się na:
- Modyfikacji szlaków wewnątrzkomórkowych (np. białek Bcl-2 czy kinaz MAPK).
- Redukcji stresu oksydacyjnego i toksycznej aktywacji gleju.
- Utrzymaniu mikrośrodowiska wspierającego przetrwanie neuronów.
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.
Neuroenhancement
To podejście ma na celu reaktywację uszkodzonych, ale jeszcze żywych neuronów, poprawiając ich funkcję. Obiecujące terapie obejmują suplementację nikotynamidu (pochodnej witaminy B3), która wykazała poprawę funkcji RGC w badaniach przedklinicznych i wstępnych próbach klinicznych.
Neuroregeneracja
Polega na odbudowie struktury i funkcji neuronów poprzez:
- Transplantację komórek macierzystych w celu zastąpienia utraconych neuronów.
- 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 poziomu 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.
Neuroregeneracja 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. 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.
Bibliografia
https://www.ophthalmologyscience.org/article/S2666-9145(22)00105-1/fulltext