Tại sao cần nghiên cứu cái chết của tế bào que trong các bệnh thoái hóa võng mạc và như thế nào?

Springer Science and Business Media LLC - Tập 106 - Trang 25-29 - 2003
C.E. Remé1, C. Grimm1, F. Hafezi1, H.-P. Iseli1, A. Wenzel1
1Research Unit, Laboratory of Retinal Cell Biology, Department of Ophthalmology, University Hospital Zürich, Zürich, Switzerland

Tóm tắt

Thoái hóa điểm vàng liên quan đến tuổi tác (AMD) là một trong những nguyên nhân chính gây suy giảm thị lực nghiêm trọng ở người cao tuổi tại các quốc gia công nghiệp hóa. Cơ chế bệnh sinh của bệnh phức tạp này vẫn còn chưa được hiểu rõ, mặc dù các đặc điểm lâm sàng và mô bệnh học đã được mô tả đầy đủ. Bởi vì nhiều thay đổi liên quan đến tuổi tác giống như những gì quan sát thấy ở AMD, có vẻ như tồn tại một cơ chế chuyển đổi chưa biết từ sự lão hóa bình thường sang bệnh lý. Các nghiên cứu giải phẫu gần đây sử dụng các kỹ thuật đổi mới tinh vi đã tiết lộ rằng có 30% tế bào que bị mất trong tình trạng lão hóa bình thường, con số này tăng lên ở giai đoạn đầu của AMD. Những quan sát này và những quan sát khác của Curcio và các đồng nghiệp chỉ ra rằng sự mất tế bào que sớm là một yếu tố quan trọng trong AMD (Curcio CA. Eye 2001; 15:376). Giống như trong bệnh sắc tố võng mạc (RP), tế bào que dường như chết thông qua quá trình apoptosis. Do đó, có thể cần thiết phải nghiên cứu sự điều chỉnh cái chết của tế bào que trong các mô hình động vật để làm sáng tỏ các cơ chế có thể của sự mất tế bào que trong AMD. Phòng thí nghiệm của chúng tôi nghiên cứu các con đường truyền tín hiệu và sự điều hòa gen của cái chết tế bào que trong mô hình apoptosis do ánh sáng gây ra. Yếu tố phiên mã AP1 là rất thiết yếu, trong khi các gen pro- và antiapoptotic cổ điển khác dường như không quan trọng bằng trong hệ thống mô hình của chúng tôi. Biểu hiện gen caspase-1 được điều chỉnh lên rõ rệt sau khi tiếp xúc với ánh sáng và có một số yếu tố hoàn toàn bảo vệ chống lại cái chết tế bào do ánh sáng gây ra, chẳng hạn như thuốc gây tê halothane, dexamethasone và sự vắng mặt của rhodopsin có thể tẩy trắng trong quá trình tiếp xúc với ánh sáng. Tốc độ tái sinh rhodopsin nhanh làm tăng độ nhạy cảm với tổn thương. Dữ liệu của chúng tôi cho thấy rhodopsin là rất cần thiết cho việc khởi đầu sự mất tế bào que do ánh sáng. Sau khi hấp thụ photon, có thể có sự hình thành các phân tử hoạt động quang hóa học, sau đó kích thích dòng chảy cái chết apoptotic.

Từ khóa

#Thoái hóa điểm vàng #tế bào que #apoptosis #rhodopsin #suy giảm thị lực

Tài liệu tham khảo

Curcio CA. Photoreceptor topography in ageing and agerelated maculopathy. Eye 2001; 15(Pt 3): 376–83.

Young RW. Pathophysiology of age-related macular degeneration. Surv Ophthalmol 1987; 31(5): 291–306.

Pauleikhoff D, Holz FG. Die altersabhängige Makuladegeneration. Ophthalmology 1996; 93: 299–315.

Eldred GE. Lipofuscin fluorophore inhibits lysosomal protein degradation and may cause early stages of macular degeneration. Gerontology 1995; 41(Suppl 2): 15–28.

Bird AC. What is the future of research in age-related macular disease? Arch Ophthalmol. 1997; 115(10): 1311–3.

Bird AC, Bressler NM, Bressler SB, et al. An international classification and grading system for age-related maculopathy and age-related macular degeneration. The International ARM Epidemiological Study Group. Surv Ophthalmol 1995; 39(5): 367–74.

Kliffen M, van der Schaft TL, Mooy CM, de Jong PT. Morphologic changes in age-related maculopathy. Microsc Res Tech 1997; 36(2): 106–22.

Curcio CA, Sloan KR, Kalina RE, Hendrickson AE. Human photoreceptor topography. J Comp Neurol 1990; 292(4): 497–523.

Curcio CA, Millican CL, Allen KA, Kalina RE. Aging of the human photoreceptor mosaic: evidence for selective vulnerability of rods in central retina. Invest Ophthalmol Vis Sci 1993; 34(12): 3278–96.

Curcio CA, Medeiros NE, Millican CL. Photoreceptor loss in age-related macular degeneration. Invest Ophthalmol Vis Sci 1996; 37(7): 1236–49.

Curcio CA, Owsley C, Jackson GR. Spare the rods, save the cones in aging and age-related maculopathy. Invest Ophthalmol Vis Sci 2000; 41(8): 2015–8.

Owsley C, Jackson GR, White M, Feist R, Edwards D. Delays in rod-mediated dark adaptation in early age-related maculopathy. Ophthalmology 2001; 108: 1196–202.

Naash ML, Peachey NS, Li ZY, et al. Light-induced acceleration of photoreceptor degeneration in transgenic mice expressing mutant rhodopsin. Invest Ophthalmol Vis Sci 1996; 37(5): 775–82.

Cruickshanks KJ, Klein R, Klein BE, Nondahl DM. Sunlight and the 5-year incidence of early age-related maculopathy: the beaver dam eye study. Arch Ophthalmol 2001; 119(2): 246–50.

Reme CE, Grimm C, Hafezi F, Marti A, Wenzel A. Apoptotic cell death in retinal degenerations. Prog Retin Eye Res 1998; 17(4): 443–64.

Reme CE, Grimm C, Hafezi F, Wenzel A, Williams TP. Apoptosis in the retina: the silent death of vision. News Physiol Sci 2000; 15: 120–4.

Williams TP, Howell WL. Action spectrum of retinal lightdamage in albino rats. Invest Ophthalmol Vis Sci 1983; 24(3): 285–7.

Redmond TM, Yu S, Lee E, et al. Rpe65 is necessary for production of 11-cis-vitamin A in the retinal visual cycle. Nat Genet 1998; 20(4)): 344–51.

Grimm C, Wenzel A, Hafezi F, et al. Protection of Rpe65-deficient mice identifies rhodopsin as a mediator of lightinduced retinal degeneration. Nat Genet 2000; 25(1): 63–6.

LaVail MM, Gorrin GM, Repaci MA. Strain differences in sensitivity to light-induced photoreceptor degeneration in albino mice. Curr Eye Res 1987; 6(6): 825–34.

Danciger M, Matthes MT, Yasamura D, et al. A QTL on distal chromosome 3 that influences the severity of lightinduced damage to mouse photoreceptors. Mamm Genome 2000; 11(6): 422–7.

Wenzel A, Reme CE, Williams TP, Hafezi F, Grimm C. The Rpe65 Leu450Met variation increases retinal resistance against light-induced degeneration by slowing rhodopsin regeneration. J Neurosci 2001; 21(1): 53–8.

Keller C, Grimm C, Wenzel A, Hafezi F, Reme C. Protective effect of halothane anesthesia on retinal light damage: inhibition of metabolic rhodopsin regeneration. Invest Ophthalmol Vis Sci 2001; 42(2): 476–80.

Sieving PA, Chaudhry P, Kondo M, et al. Inhibition of the visual cycle in vivo by 13-cis retinoic acid protects from light damage and provides a mechanism for night blindness in iso tretinoin therapy. Proc Natl Acad Sci U S A. 2001; 98(4): 1835–40.

Williams TP. Photoreversal of rhodopsin bleaching. J Gen Physiol 1964; 47: 679–89. 11

Grimm C, Reme CE, Rol PO, Williams TP. Blue Light's effects on rhodopsin: photoreversal of bleaching in living rat eyes. Invest Ophthalmol Vis Sci 2000; 41(12): 3984–90.

Grimm C, Wenzel A, Williams T, et al. Rhodopsin-mediated blue-light damage to the rat retina: effect of photoreversal of bleaching. Invest Ophthalmol Vis Sci 2001; 42(2): 497–505.

Seeliger MW, Grimm C, Stahlberg F, et al. New views on RPE65 deficiency: the rod system is the source of vision in a mouse model of Leber congenital amaurosis. Nat Genet 2001; 29(1): 70–4.

Hafezi F, Marti A, Grimm C, Wenzel A, Remé CE. Differential DNA binding activities of the transcription factors AP-1 and Oct-1 during light-induced apoptosis of photoreceptors. Vis Res 1999; 39(15): 2511–8.

Hafezi F, Steinbach JP, Marti A, et al. The absence of c-fos prevents light-induced apoptotic cell death of photoreceptors in retinal degeneration in vivo. Nat Med 1997; 3(3): 346–9.

Wenzel A, Grimm C, Seeliger MW, et al. Prevention of photoreceptor apoptosis by activation of the glucocorticoid receptor. Invest Ophthalmol Vis Sci 2001; 42(7): 1653–9.

Fleischmann A, Hafezi F, Elliott C, et al. Fra-1 replaces c-Fos-dependent functions in mice. Genes Dev 2000; 14(21): 2695–700.

Grimm C, Wenzel A, Behrens A, et al. AP-1 mediated retinal photoreceptor apoptosis is independent of N-terminal phosphorylation of c-Jun. Cell Death Differ 2001; 8(8): 859–67.

Grimm C, Wenzel A, Hafezi F, Reme CE. Gene expression in the mouse retina: the effect of damaging light. Mol Vis 2000; 6: 252–60.

Suter M, Reme C, Grimm C, et al. Age-related macular degeneration. The lipofusion component N-retinyl-N-retinylidene ethanolamine detaches proapoptotic proteins from mitochondria and induces apoptosis in mammalian retinal pigment epithelial cells. J Biol Chem 2000; 275(50): 39625–30.

Schutt F, Davies S, Kopitz J, Holz FG, Boulton ME. Photodamage to human RPE cells by A2-E, a retinoid component of lipofuscin. Invest Ophthalmol Vis Sci 2000; 41(8):2303–08.

Thông tin
Thông tin xuất bản

Springer Science and Business Media LLC

Tập 106

25-29

Thông tin tác giả