Uma nova pesquisa da UCLA em camundongos sugere que os fotorreceptores de cone "dormentes" na retina em degeneração não estão dormentes, mas continuam a funcionar, produzindo respostas à luz e direcionando a atividade retiniana para a visão.

As células da retina que produzem a experiência visual são bastonetes e cones. Os bastonetes são ativos na penumbra e os cones na luz do dia. Mutações nos bastonetes que os levam à morte desencadeiam a maioria das degenerações retinianas hereditárias . Os cones podem permanecer vivos depois que quase todos os bastonetes morrem, mas eles retraem as partes principais das células e parecem "adormecidos".

Mas enquanto a literatura anterior sugeria que as células dormentes não eram funcionais, e as tentativas anteriores de registrá-las não revelaram nenhuma atividade impulsionada pela luz, o novo estudo indica pela primeira vez que as células ainda são viáveis. Além disso, os sinais downstream registrados da retina mostram que o processamento visual não está tão comprometido quanto se poderia esperar. Os autores dizem que suas descobertas demonstram que as intervenções terapêuticas para proteger essas células, ou aumentar sua sensibilidade, têm a capacidade de preservar a visão diurna quase normal.

"Embora a sensibilidade dos cones fosse cerca de 100 a 1.000 vezes menor do que o normal, ficamos surpresos ao descobrir que a queda na sensibilidade das células ganglionares que se projetam para o cérebro foi muito menor", disse o autor sênior Alapakkam Sampath, a cátedra Grace e Walter Lantz em oftalmologia no UCLA Jules Stein Eye Institute e professor na David Geffen School of Medicine na UCLA. "Parece que os mecanismos de adaptação na retina interna podem estar tentando minimizar a diferença de sensibilidade para preservar a sinalização robusta nas células ganglionares - isso é consistente com o que sabemos sobre o cérebro. Mecanismos homeostáticos que respondem a lesões e doenças normalmente encobrem o deficiência. É por isso que é difícil detectar problemas neurológicos até que a deficiência se torne muito grave."

O estudo foi publicado na revista revisada por pares da Current Biology .

Os pesquisadores examinaram as propriedades da membrana dos cones em camundongos após a degeneração dos bastonetes. O método de gravação patch clamp é uma técnica de laboratório para estudar correntes em células vivas enquanto controla o potencial de membrana da célula, ou voltagem de membrana. Essas gravações de células únicas podem estabelecer características-chave da atividade da célula, incluindo a presença de correntes de membrana específicas, se a célula tem respostas à luz e se elas podem se conectar a neurônios a jusante na retina. Além disso, os pesquisadores usaram gravações de matriz de eletrodos múltiplos que estabelecem a atividade de todas as células ganglionares da retina e que podem mostrar a capacidade da célula ganglionar de responder a estímulos visuais que variam em localização espacial ao longo do tempo.

Essas gravações revelaram que os cones restantes em uma retina onde os bastonetes se degeneraram ainda estavam funcionais. Embora faltassem as especializações anatômicas responsáveis ??por gerar a resposta à luz – ou fototransdução – e a conexão sináptica com as células a jusante, essas funções permaneceram com menos sensibilidade do que o normal. Essas células ainda exibem muitas das características dos cones normais, incluindo um potencial de membrana em repouso semelhante, uma corrente sináptica normal de Ca2+ e respostas à luz, embora não tenham mais a parte da célula que tradicionalmente se pensava ser necessária para a resposta à luz. Além disso, as células ganglionares mantêm sua capacidade de responder a estímulos visuais com sensibilidade espacial e temporal semelhantes.

"Esses resultados importantes podem sugerir um caminho futuro para pacientes com condições consideradas causadoras de cegueira retiniana irreversível, já que a viabilidade do fotorreceptor ou do cone no tecido foi previamente considerada irreparavelmente danificada", disse o Dr. Steven Schwartz, presidente da Ahmanson em oftalmologia no David Geffen School of Medicine na UCLA, e professor e chefe da Divisão de Retina no UCLA Jules Stein Eye Institute.

O próximo passo para os pesquisadores é estabelecer até que ponto a neuroproteção ou o aprimoramento dos cones adormecidos permitirá o resgate da visão em várias formas de cegueira.

Os outros autores do estudo são Dr. Erika Ellis, Antonio Paniagua, Yuekan Jiao, David Williams, Gordon Fain, todos da UCLA; e Miranda Scalabrino, Mishek Thapa, Jay Rathinavelu e Greg Field, todos da Duke University. O laboratório Field mudou-se recentemente para o UCLA Jules Stein Eye Institute.