Glaukom är en obotlig sjukdom som leder till delvis eller total synförlust hos 80 miljoner människor i världen, varav 100 000–200 000 i Sverige. De tre huvudsakliga riskfaktorerna är ålder, ökat tryck i i ögat och ärftlighet. De enda strategier som finns i nuläget är att behandla trycket i ögat med hjälp av ögondroppar eller kirurgi. Men även med behandling är risken att bli blind på ett öga fortfarande hög.
Mikroglia är en viktig typ av immunceller som skyddar nervcellerna i näthinnan. De aktiveras till försvar mot smittämnen och för att avlägsna dem eller döda/döende celler. Vid neurodegenerativ sjukdom kan reaktionen ibland bli alltför kraftig, och förvärra nedbrytningen genom att orsaka inflammation i nervvävnaden.
Identifiera neuroinflammatoriska reaktioner
Studiens mål var att noggrant identifiera och bedöma omfattningen av förändringarna i mikroglia vid glaukom hos gnagare. Fokus låg på hur de neuroinflammatoriska reaktionerna varierade i samband med allt högre tryck i ögat och ökande neurodegenerativ belastning.
James Tribble.
Foto: Stefan Zimmerman
– Vi identifierade ett brett spektrum av strukturella förändringar i mikroglia, vilket visar att reaktionerna från individuella mikrogliaceller kan variera inom samma öga. Generellt förändrades deras struktur på ett sätt som överensstämde med ökad aktivering och inflammation, säger James Tribble, postdoktor i Pete Williams forskargrupp vid S:t Eriks Ögonsjukhus och Karolinska Institutet, som lett studien.
Forskningsteamet visade även att mikroglia i näthinnan, synnerven och hjärnans primära syncentrum uppvisade en ökad grad av denna aktivering. I näthinnan skedde det i samband med att monocyter, en annan typ av immunceller, strömmade till från blodkärlen.
– Vi upptäckte även att ett antal inflammatoriska signalproteiner ökade vid glaukom. Avgörande var att vi, i fall där bara ena ögat var drabbat av glaukom, fortfarande upptäckte betydande inflammatoriska förändringar också i det andra ögat, samt i hjärnan. Detta tyder på att reaktionen på glaukom är övergripande, säger James Tribble och tillägger:
– Studien ger ytterligare stöd för att glaukom har en inflammatorisk, immunrelaterad komponent, vilket ger oss nya spår att följa upp för potentiella behandlingar som kan hjälpa framtida patienter.
Använde högupplöst fluorescensmikroskopi
För att studera reaktioner i mikroglia använde forskarna så kallad fluorescerande märkning som applicerades på vävnadsprover från näthinna, synnerv och hjärna. Märkningen gör det möjligt att ta bilder av mikrogliacellerna med högupplöst fluorescensmikroskopi. Inflammatoriska proteiner identifierades med hjälp av ett antikroppstest som tillät teamet att screena för många olika potentiella förändringar.
Forskarna behöver nu få en bättre förståelse för när förändringarna uppstår och hur de fortskrider genom att studera tidigare stadier av sjukdomen. Det kan leda till mer lovande behandlingsspår.
– Vi har tagit fram bra verktyg för att titta på tidigare stadier, och har planer på att börja undersöka vissa av de inflammatoriska signalproteinerna närmare, säger James Tribble.
Forskningen finansierades av Vetenskapsrådet, Karolinska Institutet, Fight for Sight, S:t Eriks Ögonsjukhus filantropiska donationer, BRIDGE – Translational Excellence Programme och Köpenhamns universitet.
Publikation
"When is a control not a control? Reactive microglia occur throughout the control contralateral pathway of retinal ganglion cell projections in experimental glaucoma", James R Tribble, Eirini Kokkali, Amin Otmani, Flavia Plastino, Emma Lardner, Rupali Vohra, Miriam Kolko, Helder André, James E Morgan och Pete A Williams, Translational Vision Science & Technology (TVST), online 12 Januari 2021, doi: 10.1167/tvst.10.1.22