Направленное воздействие на восстановление ганглиозных клеток сетчатки глаза

Разработчики

Дж. Г Кроустон, Э. Т. Фахи, Л. Фрай, С. Петроу, В. Хризостомоу и др.

Описание технологии

Разработка этой технологии была основана на результатах исследований, показывающих, что ганглиозные клетки сетчатки глаза, по крайней мере на ранних стадиях глаукомы, имеют способность к восстановлению своей функции, после чего следуют периоды утраты этой функции. Потеря зрения при глаукоме приводит к прогрессирующей потере ганглиозных клеток сетчатки и, как правило, считается необратимой. Однако фактически внутренняя сетчатка обладает пластичностью с потенциальной возможностью восстановления зрения у пациентов с глаукомой в ответ на снижение внутриглазного давления. Это улучшение зрительных функций является краткосрочным.

В модели восстанавливаемой функции ганглиозных клеток сетчатки в глазу мыши один глаз мыши, находящейся под наркозом, подвергался однократному снижению внутриглазного давления на 50 мм ртутного столба продолжительностью 30 мин. Функция сетчатки определялась до этого, на 7-й и на 28-й дни после поврежедния с использованием полноформатной электроретинограммы. Функции внутренней сетчатки (в основном, функции ганглиозных клеток сетчатки) контролировались путем измерения амплитуды фотопического негативного ответа электроретинограммы в адаптированном к свету глазу или положительного скотопического порога чувствительности в затемненном глазу. Было обнаружено, что мыши возраст оказывает большое влияние на скорость функционального восстановления — с возрастом она снижается.

Способность к восстановлению функции ганглиозных клеток сетчатки в данном методе увеличивалась с помощью таких вмешательств, как ограничение диеты и физические упражнения. Периодическое лечебное голодание и физические упражнения, два мероприятия, которые замедляют биологическое старение, улучшают восстановление ганглиозных клеток сетчатки у пожилых животных таким образом, что у 12-месячных животных наступало полное функциональное восстановление на 7 день. В случае упражнений улучшение выздоровления наступало даже тогда, когда упражнения были начаты через 24 ч после повреждения внутриглазного давления. Сетчатка животных также проявляла пониженный астроцитоз, снижение активации микроглии, а также снижение комплиментарного фактора активации C1q после травмы, и это было связано с сохранением плотности синапсов во внутреннем плексиформном слое сетчатки.

Практическое применение

Ограничение диеты и физические упражнения являются хорошо известными способами, которые замедляют биологическое старение, однако в этой технологии они были успешно использованы для специфического восстановления функции сетчатки ганглиозных клеток.
Метод определяет роль ганглиозных клеток сетчатки в лечении глаукомы. Доля нефункционирующих ганглиозных клеток сетчатки может в конечном счете определять степень, до которой электроретинограмма и другие параметры зрительной функции могут быть улучшены в ответ на понижение внутриглазного давления.

Лаборатории

• Royal Victorian Eye and Ear Hospital, Centre for Eye Research Australia, University of Melbourne, Melbourne, Victoria (Australia)
• Centre for Eye Research Australia and Department of Surgery, University of Melbourne Royal Victorian Eye and Ear Hospital, Melbourne (Australia)

Ссылки

Публикации

• Crowston J.G., et al. «Targeting retinal ganglion cell recovery." Eye (Lond). 2017 Jan 6. [Epub ahead of print].
• Chrysostomou, v. et al. «Exercise reverses age-related vulnerability of the retina to injury by preventing complement-mediated synapse elimination via a BDNFdependent pathway." Aging Cell 2016. 9 September 2016. [Epub ahead of print].
• Chrysostomou, v. et al. «Forced exercise protects the aged optic nerve against intraocular pressure injury." 35 Neurobiol Aging, (2014): 1722–1725.