Zwyrodnienia siatkówki to szerokie pojęcie i są one jedną z głównych przyczyn ślepoty na świecie – niektóre mają podłoże genetyczne. Mutacje powodujące śmierć fotoreceptorów są dobrze znane, ale patofizjologii w obrębie siatkówki i na drodze wzrokowej do tej pory nie udawało się rozszyfrować we wczesnych stadiach choroby. Naukowcy z Międzynarodowego Centrum Badań Oka działającego przy Instytucie Chemii Fizycznej PAN w ramach programu Międzynarodowe Agendy Badawcze Fundacji na rzecz Nauki Polskiej, we współpracy z zagranicznymi badaczami, przyjrzeli się funkcjom wzrokowym siatkówki, śródmózgowia i kory wzrokowej. Ich badania mają ogromną wagę, bo mogą doprowadzić do opracowania nowych metod diagnostycznych chorób oczu powodujących ślepotę.
Stwierdziliśmy, że układ wzrokowy adaptuje się do utraty fotorecepcji poprzez zwiększenie czułości, ale jednocześnie staje się szkodliwie nadpobudliwy. Zrozumienie tego mechanizmu może doprowadzić do terapeutycznej ochrony i przywrócenia widzenia – przekonuje dr Andrzej Foik z ICTER (International Centre for Translational Eye Research).
Skąd się biorą zwyrodnienia siatkówki?
Zwyrodnienia siatkówki to szereg chorób oczu, którym towarzyszy degradacja siatkówki (utrata funkcji fotoreceptorów). Najczęstszymi postaciami zwyrodnień siatkówki jest zwyrodnienie plamki żółtej (AMD; Age-Related macular Degeneration) i retinopatia barwnikowa (RP; Retinitis Pigmentosa). Stanowią one całkowite przeciwieństwa, bo w przypadku AMD dochodzi do utraty widzenia centralnego, a podczas retinopatii barwnikowej chory przestaje widzieć obwodowo.
Siatkówka jest światłoczułą warstwą wyściełającą wnętrze oka, w której znajdują się fotoreceptory (czopki i pręciki), wyłapujące światło i przekształcające ją w impulsy elektryczne, które nerwem wzrokowym są przekazywane do mózgu. Tak widzimy świat. Centralną częścią siatkówki jest plamka żółta, czyli obszar o średnicy ok. 5 mm, w którym znajduje się najwięcej fotoreceptorów – czopków. To właśnie plamka żółta odpowiada za najostrzejsze widzenie.
Zwyrodnienie plamki żółtej (AMD) to choroba, w której dochodzi do postępującego obumierania fotoreceptorów skupionych w plamce żółtej. Skutkuje to pogorszeniem widzenia centralnego oraz zniekształceniem obrazu. AMD jest uznawane za najczęstszą przyczynę nieodwracalnej utraty wzorku po 50 roku życia. Dlatego właśnie bardzo ważne jest jak najwcześniejsze zdiagnozowanie AMD, bo wdrożenie odpowiedniego leczenia daje szanse na zahamowanie postępu choroby.
Z kolei retinopatia barwnikowa (RP) to dziedziczona choroba siatkówki oka, która często wchodzi w skład zespołów genetycznych. Podczas jej rozwoju, w dnie oka pojawiają się skupiska barwnika (początkowo niewielkie), które z czasem zagęszczają się, uniemożliwiając prawidłowe widzenie. Choroba ta jest niezwykle podstępna i wielu doświadczonych okulistów ma problemy z jej prawidłowym zdiagnozowaniem. Chorym na retinopatię barwnikową często pozostaje jedynie widzenie “tunelowe”, czyli ograniczone widzenie centralne, które z czasem się pogarsza. Niestety, nie ma skutecznych sposobów leczenia retinopatii barwnikowej, choć na świecie są testowane eksperymentalne terapie genowe.
Nadpobudliwość drogi wzrokowej
W pracy Visual System Hyperexcitability and Compromised V1 Receptive Field Properties in Early-Stage Retinitis Pigmentosa in Mice opublikowanej w „eNeuro” naukowcy przybliżają procesy zachodzące we wczesnym stadium retinopatii barwnikowej. Do ich obserwacji wykorzystali różne techniki diagnostyczne: elektroretinografię (ERG), pomiar odpowiedzi optomotorycznej (OMR), wywołane potencjały wzrokowe (VEP) oraz elektrofizjologię pojedynczych neuronów w pierwotnej korze wzrokowej (V1) u myszy RhoP23H/WT, będących zwierzęcym modelem retinopatii barwnikowej.
Gryzonie podzielono na dwie grupy: młode (miesięczne) i dorosłe (trzymiesięczne). Odnotowano zauważalną nadwrażliwość na światło (30% wyższe wartości ERG) i nadpobudliwość wzrokową w korze nowej u wszystkich myszy RhoP23H/WT – efekt był jednak bardziej widoczny w przypadku zwierząt młodych.
Nasze dane sugerują, że we wczesnym okresie retinopatii barwnikowej droga wzrokowa ulega nadpobudliwości. Może to mieć zarówno kompensacyjne, jak i szkodliwe konsekwencje dla zachowania wzrokowego. Dalsze badania nad mechanizmami nadpobudliwości są uzasadnione, ponieważ mogą one prowadzić do interwencji terapeutycznych w RP – wyjaśnia dr Andrzej Foik.
Pełne zrozumienie retinopatii barwnikowej daje większe szanse na zahamowanie postępu choroby. Wcześniejsze badania wykazały, że bardzo duże dobowe dawki witaminy A (15 000 IU/d) mogą spowolnić postęp RP o około 2% rocznie, ale taką interwencję trzeba dobrze przemyśleć, bo witamina A nie jest obojętna dla naszej wątroby. Dzięki badaniom, w których brał udział także prof. Krzysztof Palczewski, współzałożyciel ICTER, w przyszłości możliwe będzie określenie, kto jest w grupie ryzyka RP, zanim choroba zacznie się jeszcze ujawniać.
Marcin Powęska, źródło: IChF PAN
