Glaukom är den främsta orsaken till obotbar blindhet och drabbar nästan 80 miljoner patienter världen över. Aktuell forskning har visat att akut tidig neuroinflammation uppstår i synnervspapillen (där näthinnans ganglionceller, som utgör synnerven, lämnar ögat) vid ökat tryck i ögat, som är en betydande riskfaktor.
Mikroglia och infiltrerande monocyter (som ingår i immunförsvaret) är sannolikt det som driver den neuroinflammatoriska processen. Men hur mikroglia påverkas molekylärt vid ökat tryck i ögat är inte känt.
Synnervspapillen utsatt för tidig glaukomskada
Eftersom synnervspapillen visats vara ett område för tidig glaukomskada försökte forskarna identifiera de tidigaste förändringarna i de mikrogliaceller som finns där.
Genom att RNA-sekvensera mikrogliaceller, en kraftfull teknik som påvisar nivån där generna uttrycks, kunde man jämföra möss med glaukom och möss i kontrollgruppen. Resultatet jämfördes sedan med befintliga data som tidigare tagits fram för monocyter.
Ytterligare experiment med strålbehandling
Ytterligare experiment utfördes för att jämföra möss som fått strålbehandling innan de utvecklade glaukom. Strålningsbehandling av ögat har i djurmodeller påvisats kunna förhindra tidiga inflammatoriska processer och förhindra att monocyter tar sig in i näthinnan.
James Tribble.
Foto: Stefan Zimmerman
– I motsats till våra förväntningar upptäckte vi att mikroglia i synnervspapiller vid tidig glaukom inte är proinflammatoriska, utan istället har lägre uttryck av gener som är förenade med aktivering av inflammatoriska reaktioner. Betydelsefullt är också att mikrogliacellerna uppvisade förändringar i uttryck av gener som är involverade i cellmetabolism, säger James Tribble, postdoktor vid S:t Eriks Ögonsjukhus och Karolinska Institutet, som ledde studien i samarbete med Howard Hughes Medical Institute, Columbia University Medical Center, samt Jackson Laboratory.
Störning i metabolismen i näthinnans ganglionceller
Tidigare har forskarna upptäckt en störning i metabolismen i näthinnans ganglionceller, vars axoner utgör synnerven.
Pete Williams.
Foto: Bildmakarna
– Våra resultat tyder på att mikroglia i synnerven inte aktiveras och orsakar skada i de tidiga stadierna av glaukom, utan istället drabbas av störningar i viktiga funktioner. Strålbehandling förhindrade att detta uppstod. Jämförelsen med monocyter visade att tidig inflammation troligen orsakas av monocyter, inte mikroglia, säger forskarassistent Pete Williams vid Karolinska Institutet och S:t Eriks Ögonsjukhus, en av de korresponderande författarna.
Bättre förståelse för tidiga sjukdomsprocesser
Studien visar att det är oerhört viktig att agera i rätt tid, eftersom olika celltyper tidigt i sjukdomen genomgår olika förändringar och reagerar på olika, och kanske motsatta, sätt.
– För befintliga patienter kommer inte dessa resultat att innebära några omedelbara fördelar, men de hjälper oss att bättre förstå de allra tidigaste processerna som vi skulle kunna fokusera på för att försena och förhindra glaukomskada, säger James Tribble.
Nu fortsätter forskarna studera hur och var de tidigaste genförändringarna äger rum i de olika celltyperna i näthinnan, som samverkar med ganglioncellerna. Detta kan ligga till grund för att identifiera möjliga behandlingar som är gemensamma för flera olika celltyper kopplade till glaukom.
Publikation
"Ocular hypertension suppresses homeostatic gene expression in optic nerve head microglia of DBA/2J mice", James R Tribble, Jeffrey M Harder, Pete A Williams, Simon W M John, Molecular Brain, online 26 maj 2020, doi: 10.1186/s13041-020-00603-7
Text: Helena Mayer