La sobreexpressió del gen causant de la retinosi pigmentària 'CERKL' protegeix els mitocondris de la retina de l'estrès oxidatiu
Aquest nou estudi sobre el gen CERKL, publicat a Antioxidants, ha estat dirigit per les Dres. Gemma Marfany i Serena Mirra, investigadores del grup Genètica Molecular II de l'Institut de Recerca Sant Joan de Déu, a més de formar part de la U718 CIBERER al Departament de Genètica, Microbiologia i Estadística de la Universitat de Barcelona, en col·laboració amb investigadors del CIBEROBN al Departament de Bioquímica i Biomedicina Molecular de la UB.
"Hem avançat en la comprensió de la seva funció protectora davant l'estrès oxidatiu als mitocondris de la retina, apuntant a possibles dianes terapèutiques per tractar pacients amb mutacions en aquest gen. CERKL és un dels gens causants de la retinosi pigmentària."
La retina és la part de l’ull capaç de captar la llum i transformar-la en impulsos nerviosos. La retina neuroepitelial està formada per diferents capes neuronals, entre les quals trobem els fotoreceptors, encarregats de captar la llum, i diferents neurones postsinàptiques que enviaran la informació visual al cervell, més l'epiteli pigmentari (RPE), encarregat de mantenir l'homeòstasi i la supervivència dels fotoreceptors.
La retinosi pigmentària comprèn un conjunt de malalties genèticament heterogènies que es caracteritzen per la mort de fotoreceptors, causant ceguesa nocturna i visió en túnel. Avui dia es coneixen més de 70 gens causants de retinosi pigmentària. Cal remarcar que alguns d'aquests gens exerceixen la seva funció al RPE, ja que l'alteració de la seva funció repercuteix directament en la funció dels fotoreceptors, causant la seva mort.
La sobreexpressió de 'CERKL' protegeix els mitocondris
CERKL és un gen causatiu de retinosi pigmentària i una altra malaltia rara, la distròfia de cons i bastons. Encara que la funció exacta de CERKL no està completament determinada, se sap que està implicat en la resposta davant d'estrès oxidatiu, essent un gen de resiliència que ajuda a la supervivència i l'homeòstasi cel·lular. Algunes isoformes de CERKL estan associades als mitocondris, els orgànuls encarregats de produir l'energia cel·lular. Amb aquest nou estudi, els investigadors han demostrat l'expressió de CERKL a l'epiteli pigmentari (RPE) i la seva col·localització parcial amb els mitocondris.
Utilitzant un model de ratolí obtingut per CRISPR/Cas9 i cèl·lules en cultiu, els investigadors van poder comprovar que la depleció de CERKL causa dismorfologia i disfunció mitocondrial al RPE, amb mitocondris més petits i un metabolisme mitocondrial danyat que no es recupera encara que s'utilitzin tractaments antioxidants. Per contra, la sobreexpressió de CERKL protegeix els mitocondris de l'estrès oxidatiu, mantenint la seva morfologia i disminuint els nivells de superòxid mitocondrial, una espècie reactiva d'oxigen que es genera davant de condicions d'estrès.
Possibles teràpies per alentir la neurodegeneració de la retina
Les distròfies hereditàries de retina són la causa més freqüent de ceguesa no traumàtica en els adults, que afecten la qualitat de vida de moltes persones, la visió de les quals degenera progressivament sense poder accedir a tractaments específics en la majoria dels casos. Amb els resultats d'aquest estudi s'ha pogut estudiar la implicació del RPE en alguns dels trets fenotípics de la malaltia causada per les mutacions a CERKL, fet que apropa els investigadors al desenvolupament i disseny de possibles teràpies que actuïn sobre el manteniment funcional del RPE per tal de millorar la supervivència dels fotoreceptors i contribuir a alentir la neurodegeneració de la retina en aquests pacients.
Font d'informació
La retinosi pigmentària comprèn un conjunt de malalties genèticament heterogènies que es caracteritzen per la mort de fotoreceptors, causant ceguesa nocturna i visió en túnel.