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Cegueira congênita é revertida em camundongos

Nova técnica gera fotorreceptores de bastonetes que se ligam da retina ao cérebro

Pesquisadores revertem a cegueira congênita em camundongos alterando as células de suporte da retina, chamadas Glia de Muller, em fotorreceptores de bastonetes. Os resultados dão um passo em direção a terapias regenerativas para doenças que causam cegueira, como a degeneração macular relacionada à idade e a retinite pigmentosa. Um relatório dos resultados apareceu ontem na revista Nature.

“Este é o primeiro relato de cientistas que reprogramaram as células Glia de Muller para se tornarem fotorreceptoras de bastonetes funcionais na retina de mamíferos”, disse Thomas Greenwell, diretor do programa do National Eye Institute (NEI) para neurociência da retina, entidade que financiou a pesquisa. “Os bastonetes nos permitem ver quando há pouca luz, mas também podem ajudar a preservar os fotorreceptores dos cones, que são importantes para a visão de cores e alta acuidade visual. Os cones tendem a declinar nas doenças oculares em fase mais avançada. Se os bastonetes puderem ser regenerados por dentro do olho, isso pode se tornar uma estratégia para tratar doenças oculares que afetam os fotorreceptores “, disse Greenwell.

Os fotorreceptores são células da retina sensíveis à luz que estão na parte de trás do olho, e que mandam sinais para o cérebro quando ativadas. Em mamíferos, incluindo roedores e humanos, os fotorreceptores não se regeneram por conta própria. Como ocorre com a maioria dos neurônios, uma vez maduros, os fotorreceptores não se dividem mais.

Os cientistas há muito estudam o potencial regenerativo das células Glia de Muller porque em outras espécies, como o peixe-zebra, elas se dividem em resposta a lesões e podem se transformar em fotorreceptores e outros neurônios da retina. O peixe-zebra pode, assim, recuperar a visão após uma grave lesão na retina. No laboratório, os cientistas conseguem persuadir a Glia de Muller a se comportar mais como ela faz nos peixes. Mas, para isso, é necessário ferir o tecido.

“Do ponto de vista prático, se você está tentando regenerar a retina para restaurar a visão de uma pessoa, é contraproducente prejudicá-la primeiro para ativar a Glia de Muller”, disse Bo Chen, professor associado de oftalmologia e diretor do Programa de Células-Tronco Oculares da Escola de Medicina Icahn, no Monte Sinai, Nova York.

“Queríamos ver se conseguíamos programar a Glia de Muller para se tornar fotorreceptora de bastonetes em um camundongo vivo sem ter que ferir sua retina”, disse Chen, principal pesquisador do estudo.

Na primeira fase de um processo de reprogramação em dois estágios, a equipe de Chen estimulou a Glia de Muller de camundongos normais a se dividir, injetando nos olhos um gene que ativa uma proteína chamada beta-catenina. Semanas depois, foram injetados nos olhos dos camundongos fatores que encorajaram as células recém-divididas a se desenvolverem em fotorreceptores de bastonetes.

Os pesquisadores usaram microscopia para rastrear visualmente as células recém-formadas. Eles descobriram que os fotorreceptores de bastonetes recém-formados não pareciam ser estruturalmente diferentes dos fotorreceptores reais. Além disso, estruturas sinápticas que permitem que os bastonetes se comuniquem com outros tipos de neurônios dentro da retina também se formaram. Para determinar se os fotorreceptores de bastonetes derivados da Glia de Muller eram funcionais, eles testaram o tratamento em camundongos com cegueira congênita, ou seja, roedores que nasceram sem fotorreceptores de bastonetes funcionais.

Nos camundongos que nasceram cegos e foram tratados, os bastonetes derivados da Glia de Muller desenvolveram-se com a mesma eficácia que nos camundongos normais. Funcionalmente, eles confirmaram que os bastonetes recém-formados estavam se comunicando com outros tipos de neurônios da retina através das sinapses. Além disso, as respostas de luz registradas a partir de células ganglionares da retina – neurônios que transportam sinais de fotorreceptores para o cérebro – e medições da atividade cerebral confirmaram que os bastonetes recém-formados estavam de fato integrando os circuitos da via visual da retina ao córtex visual primário no cérebro.

O laboratório conduzido por Chen está realizando estudos comportamentais para determinar se os camundongos recuperaram a capacidade de realizar tarefas visuais, como uma tarefa de labirinto aquático. Chen também planeja ver se a técnica funciona em um tecido retiniano humano cultivado.

NIH/National Eye Institute