Doustna 8-aminoguanina chroni starzejące się oczy i zachowuje wzrok w badaniach przedklinicznych

Doustna 8-aminoguanina chroni starzejące się oczy i zachowuje wzrok w badaniach przedklinicznych

Przełomowe badanie pokazuje, że dzienna doustna dawka 8-aminoguaniny może chronić zdrowie siatkówki i spowalniać jej utratę wraz ze starzeniem się, otwierając nowe możliwości leczenia zwyrodnieniowych chorób oczu.

W niedawnym badaniu opublikowanym w czasopiśmieBiologia komunikacjiwykorzystali starsze szczury Fischer 344 do zbadania potencjału doustnie podawanej 8-aminoguaniny (8-Ag) w ochronie przed zwyrodnieniem siatkówki związanym z wiekiem. Główny eksperyment trwał 8 tygodni, a mała podkohorta zwierząt była obserwowana przez 17 tygodni ze względu na wysoką śmiertelność w starszym wieku. Interwencja polegała na podaniu 22-miesięcznym szczurom małej dawki 8-Ag w wodzie pitnej.

Wyniki badania podkreślają ochronne działanie 8-Ag przeciwko atrofii siatkówki, przy znacznym zachowaniu struktury i funkcji siatkówki zaobserwowanym już po 8 tygodniach interwencji. Obserwacje te, w szczególności zwiększona grubość siatkówki, poprawa odpowiedzi elektroretinogramu i zwiększona integralność fotoreceptorów, zostały dodatkowo potwierdzone w małej, długoterminowej (17-tygodniowej) kohorcie. Jednakże ograniczona wielkość próby zmniejsza pewność statystyczną. Warto zauważyć, że 8-Ag znacznie poprawiło funkcję pręcika (skotopową), podczas gdy funkcja czopka (fotopowa) nie została uratowana przez 8-Ag, chociaż analiza histologiczna wykazała zachowanie struktury czopków, szczególnie w dolnej części siatkówki. Wyniki te podkreślają potencjał 8-ag w przyszłych interwencjach klinicznych w chorobach siatkówki związanych z wiekiem.

tło

Starsi dorośli są naturalnie podatni na kilka zmian strukturalnych i funkcjonalnych siatkówki, w tym na ścieńczenie neuronów siatkówki i zmniejszenie odpowiedzi elektroretinogramu (ERG), a także utratę fotoreceptorów. Choroby zwyrodnieniowe, takie jak zwyrodnienie plamki związane z wiekiem (AMD), wspólnie wpływają na „zwyrodnienie siatkówki związane z wiekiem”, które w ogromnym stopniu wpływa na codzienne funkcjonowanie i jakość życia (QOL) tej wrażliwej, ale rosnącej populacji.

Poprzednie badania z wykorzystaniem systemów modeli mysich sugerują, że interakcja wielu czynników środowiskowych i genetycznych wpływa na rozwój zwyrodnienia plamki żółtej związanego z wiekiem (AMD). W szczególności podkreślono, że wiek jest głównym niemodyfikowalnym czynnikiem ryzyka występowania i progresji AMD, a badania szacują czterokrotny wzrost częstości występowania AMD w każdej dekadzie po 55 latach.

Niestety, obecne możliwości leczenia AMD są ograniczone i chociaż zidentyfikowano pewne czynniki ryzyka (np. palenie tytoniu), mechanizmy leżące u podstaw patologii AMD są słabo poznane. Wyjaśnienie zmian oksydacyjnych, zapalnych i mikrogleju związanych ze starzeniem się może ułatwić opracowanie przyszłych interwencji terapeutycznych spowalniających postęp AMD.

O badaniu

Poprzednie badania sugerowały potencjał fosforylaz nukleozydów purynowych (PNPaz) w zwalczaniu schorzeń związanych z wiekiem, zwłaszcza stresu oksydacyjnego i stanów zapalnych, w różnych układach narządów. PNPazy to enzymy modulujące stosunek inozyny do guanozyny i hipoksantyny do ksantyny, przyczyniając się w ten sposób do zmniejszenia stresu oksydacyjnego i reakcji zapalnych. Modele myszy wykazały, że 8-aminoguanina (8-AG), inhibitor PNPazy, może chronić przed udarami, wydłużać życie i poprawiać zdrowie układu sercowo-naczyniowego, co sugeruje, że odwrócenie wieku następuje od 8-Ag.

Niniejsze badanie ma na celu ocenę, czy potencjał terapeutyczny przeciwstarzeniowy 8-Ag rozciąga się na AMD i inne choroby siatkówki związane z wiekiem. Wykorzystano w nim 22-miesięczne samice szczurów Fisher 344 (F344), równo podzielone na przypadki (8-Ag-FED) i kontrole (karmione wodą). Przypadkom podano 5 mg/kg masy ciała (BW) 8-Ag-Ag-Ag-Ag rozpuszczonego w wodzie. Pierwsze badanie trwało 8 tygodni, ale podkohortę osób, które przeżyły (1 grupa kontrolna i 2 przypadki) poddano ponownej ocenie po 17 tygodniach w celu oceny długoterminowych skutków 8-Ag.

Testy eksperymentalne obejmowały optyczną tomografię koherentną w domenie widmowej (SD-OCT), immunohistochemię (IHC) i elektroretinogram (ERG) do oceny morfologicznej siatkówki, analizę transkryptomu opartą na sekwencjach RNA do analizy odpowiedzi immunologicznej (zapalnej) i reakcji na stres, analizy metabolomu puryn i reakcji łańcuchowej polimerazy w czasie rzeczywistym (RT-PCR) do ilościowego określenia ekspresji genów i cytokin.

Wyniki badań

Po 8 tygodniach interwencji porównania pomiędzy szczurami F344 karmionymi 8-Ag i karmionymi wodą wykazały, że pierwsza kohorta wykazała znacznie lepsze zachowanie struktury i funkcji siatkówki niż druga kohorta. Oceny SD-OCT wykazały lepszą integralność fotoreceptorów i zwiększoną grubość siatkówki w przypadkach w porównaniu z grupą kontrolną. Analizy danych ERG potwierdziły te wyniki i wykazały, że reakcje siatkówki w tych przypadkach były znacznie lepsze w porównaniu ze szczurami kontrolnymi.

Testy IHC i histologiczne wykazały znaczną redukcję markerów uszkodzeń oksydacyjnych w siatkówkach pacjentów. Liczba komórek apoptotycznych w tych przypadkach była podobnie zmniejszona w porównaniu z grupą kontrolną. W szczególności przypadki wykazały osłabioną odpowiedź immunologiczną na poziomie genów i białek, co podkreślało ochronne działanie 8-Ag na tkanki. Poziom specyficznych cytokin prozapalnych, takich jak IL-33 i IL-1α, również uległ zmniejszeniu w siatkówkach leczonych zwierząt.

Ocena mechanistyczna wykazała, że ​​stres oksydacyjny (lipidy i DNA) oraz reakcje zapalne (aktywność mikrogleju) były znacząco osłabione u szczurów karmionych 8-Ag w porównaniu z ich odpowiednikami karmionymi wodą. Co ważne, po leczeniu 8-Ag znacząco poprawiła się jedynie funkcja pręcików (skotopowa), podczas gdy funkcja czopków (fotopowa) nie wykazała znaczących zmian w badaniu ERG, chociaż histologicznie zaobserwowano regionalne zachowanie struktury czopków.

Wyniki te były jeszcze bardziej uderzające w przedłużonym (17-tygodniowym) badaniu. Chociaż wysoka śmiertelność F344 po 24 tygodniach pozwoliła na ocenę tylko dwóch przypadków i jednej kontrolnej, w przypadkach tych wykazano zachowaną strukturę i funkcję siatkówki, podczas gdy w grupie kontrolnej doszło do prawie całkowitej utraty wzroku. Jednakże bardzo ograniczona liczba zwierząt w tej długoterminowej grupie sprawia, że ​​wyniki te są bardzo wstępne i należy je interpretować z ostrożnością.

Wnioski

Niniejsze badanie rozszerzyło korzyści przeciwstarzeniowe 8-Ag, wcześniej opisane jako łagodzące związane z wiekiem schorzenia sercowo-naczyniowe i wielonarządowe. Pokazuje, że nawet niskie dawki (5 mg/kg/dzień) podawanego doustnie inhibitora PNPazy mogą znacząco złagodzić związane z wiekiem zwyrodnienie siatkówki u szczurów poprzez tłumienie stresu oksydacyjnego, zmniejszenie stanu zapalnego oraz wspieranie morfologii i funkcji siatkówki w morfologii siatkówki oraz wspieranie dalszych badań w modelach specyficznych dla AMD.

Chociaż niektóre efekty utrzymały się w przypadku niewielkiej liczby osób, które przeżyły długoterminowo, dane dotyczące czasu trwania korzyści pozostają wysokiej jakości. Przyszłe badania powinny zbadać bezpieczeństwo i skuteczność związku na modelach ludzkich w kontrolowanych warunkach klinicznych.

Źródła: