Streszczenie: Naukowcy odkryli zaskakujący związek między bakteriami jelitowymi a dziedzicznymi chorobami oczu, potencjalnie otwierając nowe możliwości leczenia za pomocą środków przeciwdrobnoustrojowych. Odkryli, że określona mutacja genetyczna może osłabić mechanizmy obronne organizmu, umożliwiając bakteriom jelitowym przedostanie się do oka i spowodowanie utraty wzroku.

Badanie skupiało się na genie CRB1, kluczowym dla utrzymania integralności barier oka i jelit. Lecząc dotknięte myszy środkami przeciwdrobnoustrojowymi, zespół skutecznie zapobiegł ślepocie bez naprawy uszkodzonych barier komórkowych, co sugeruje nową strategię leczenia chorób oczu powiązanych z CRB1.

Kluczowe fakty:

1. Badanie identyfikuje związek między bakteriami jelitowymi a ślepotą u myszy z określoną mutacją genetyczną wpływającą na gen CRB1.
2. Leczenie przeciwdrobnoustrojowe zapobiegło utracie wzroku u myszy, co wskazuje na potencjalną nową terapię dziedzicznych chorób oczu.
3. Badania te mogą zmienić sposób leczenia chorób oczu związanych z CRB1 i prawdopodobnie rozszerzyć się na inne choroby oczu.

Źródło: UCL

Nowe badanie na myszach, prowadzone wspólnie przez badaczy z UCL i Moorfields, wskazuje, że utrata wzroku w przypadku niektórych dziedzicznych chorób oczu może być spowodowana przez bakterie jelitowe i potencjalnie można ją leczyć środkami przeciwdrobnoustrojowymi.

W międzynarodowym badaniu zaobserwowano, że w oczach z utratą wzroku spowodowaną określoną mutacją genetyczną, o której wiadomo, że powoduje choroby oczu prowadzące do ślepoty, w uszkodzonych obszarach oka wykryto bakterie jelitowe.

Autorzy nowego artykułu opublikowanego w Komórka i pod wspólnym kierunkiem naukowców z Chin, ich odkrycia sugerują, że mutacja genetyczna może osłabić mechanizmy obronne organizmu, umożliwiając w ten sposób przedostanie się szkodliwych bakterii do oka i spowodowanie ślepoty.

Jelita zawierają biliony bakterii, z których wiele jest kluczem do zdrowego trawienia. Mogą jednak być również potencjalnie szkodliwe.

Naukowcy badali wpływ genu homologu 1 Crumbs (CBR1), o którym wiadomo, że ulega ekspresji w siatkówce (cienkiej warstwie komórek w tylnej części oka) i ma kluczowe znaczenie w budowaniu bariery krew-siatkówka w celu regulacji co wpływa i wypływa z oka.

Gen CRB1 jest powiązany z dziedzicznymi chorobami oczu, najczęściej postaciami wrodzonej ślepoty Lebera (LCA) i barwnikowego zwyrodnienia siatkówki (RP); gen jest przyczyną 10% przypadków LCA i 7% przypadków RP na całym świecie.

Korzystając z modeli mysich, zespół badawczy odkrył, że gen CRB1 jest kluczem do kontrolowania integralności dolnego odcinka przewodu pokarmowego, co było pierwszą taką obserwacją w historii. Tam zwalcza patogeny i szkodliwe bakterie, regulując przepływ treści jelitowej i reszty ciała.

Zespół odkrył, że gdy w genie występuje konkretna mutacja, tłumiąca jego ekspresję (zmniejszająca jego działanie), bariery zarówno w siatkówce, jak i jelitach mogą zostać naruszone, umożliwiając bakteriom jelitowym przemieszczanie się przez organizm do oka, co prowadzi do do zmian w siatkówce, które powodują utratę wzroku.

Co najważniejsze, leczenie tych bakterii środkami przeciwdrobnoustrojowymi, takimi jak antybiotyki, było w stanie zapobiec utracie wzroku u myszy, mimo że nie odbudowało uszkodzonych barier komórkowych w oku.

Dziedziczne choroby oczu są w Wielkiej Brytanii główną przyczyną ślepoty wśród osób w wieku produkcyjnym. Początek choroby może być różny od wczesnego dzieciństwa do dorosłości, ale pogorszenie jest nieodwracalne i ma konsekwencje na całe życie. Dotychczas rozwój terapii skupiał się głównie na terapiach genowych.

Wyniki tego badania sugerują, że samo stosowanie środków przeciwdrobnoustrojowych może pomóc w zapobieganiu pogorszeniu się dziedzicznych chorób oczu związanych z CRB1. Przyszłe prace sprawdzą, czy ma to zastosowanie u ludzi.

Współautor, profesor Richard Lee (Instytut Okulistyki UCL i Moorfields Eye Hospital NHS Foundation Trust) powiedział: „Odkryliśmy nieoczekiwane powiązanie między jelitami a okiem, które może być przyczyną ślepoty u niektórych pacjentów.

„Nasze odkrycia mogą mieć ogromne implikacje dla zmiany sposobu leczenia chorób oczu związanych z CRB1. Mamy nadzieję kontynuować te badania w badaniach klinicznych, aby potwierdzić, czy mechanizm ten rzeczywiście jest przyczyną ślepoty u ludzi i czy leczenie ukierunkowane na bakterie może zapobiec ślepocie.

„Dodatkowo, ponieważ odkryliśmy całkowicie nowy mechanizm łączący zwyrodnienie siatkówki z jelitami, nasze odkrycia mogą mieć wpływ na szersze spektrum chorób oczu, które mamy nadzieję kontynuować w dalszych badaniach”.

Badanie było efektem międzynarodowej współpracy prowadzonej przez naukowców z Zhongshan Ophtalmic Center, Uniwersytetu Sun Yat-sen w Chinach, współpracujących z Instytutem Okulistyki UCL i Moorfields Eye Hospital NHS Foundation Trust.

O nowościach z badań genetycznych, wzrokowych i mikrobiomowych

Autor: Chrisa Lane’a
Źródło: UCL
Kontakt: Chris Lane – UCL
Obraz: Zdjęcie przypisuje się Neuroscience News

Orginalne badania: Zamknięty dostęp.
„Zwyrodnienie siatkówki związane z CRB1 zależy od translokacji bakterii z jelit” – Richard Lee i in. Komórka

Abstrakcyjny

Zwyrodnienie siatkówki związane z CRB1 zależy od translokacji bakterii z jelit

Przegląd najważniejszych wydarzeń

• CRB1 ma kluczowe znaczenie dla integralności bariery nabłonkowej zarówno w siatkówce, jak i okrężnicy
• Crb1 mutacje umożliwiają translokację bakterii z jelit do oka
• Crb1-powiązane zwyrodnienie siatkówki jest zależne od tej translokacji bakteryjnej
• Warunki wolne od zarazków i ratunek antybiotykami Crb1-związane zwyrodnienie siatkówki

Streszczenie

Homolog Crumbs 1 (CRB1) jest powiązany ze zwyrodnieniem siatkówki, najczęściej z wrodzoną ślepotą Lebera (LCA) i barwnikowym zwyrodnieniem siatkówki (RP). Tutaj pokazujemy, że siatkówki myszy niosące mutację Rd8 Crb1 charakteryzują się obecnością bakterii wewnątrzzmianowych.

Podczas gdy normalna ekspresja CRB1 została wzbogacona w szczytowych kompleksach połączeń nabłonka barwnikowego siatkówki i enterocytów okrężnicy, Crb1 mutacje osłabiły jego ekspresję w obu miejscach.

W konsekwencji upośledzenie zewnętrznej bariery siatkówki krwi i bariery nabłonkowej jelita grubego u myszy Rd8 doprowadziło do translokacji bakterii jelitowych z dolnego odcinka przewodu pokarmowego do siatkówki, powodując wtórne zwyrodnienie siatkówki.

Albo ogólnoustrojowe wyczerpanie się bakterii, albo przywrócenie normalnej ekspresji Crb1 w kolonii uratowało zwyrodnienie siatkówki związane z mutacją Rd8, bez odwracania naruszenia bariery siatkówki.

Nasze dane wyjaśniają patogenezę Crb1-zwyrodnienia siatkówki związanego z mutacjami i sugerują, że środki przeciwdrobnoustrojowe mogą potencjalnie leczyć tę wyniszczającą chorobę powodującą oślepienie.