Sauvasolukuolema johtaa sokeutumiseen NCL-taudeissa
NCL-tauteihin liittyvät näkövammat johtuvat verkkokalvon puhdistusmekanismin heikkenemisestä, joka johtaa sauvasolujen kuolemaan.
Itä-Suomen yliopiston A.I. Virtanen –instituutissa havaittiin, että NCL-tauteihin liittyvät näkövammat johtuvat verkkokalvon puhdistusmekanismin heikkenemisestä, joka johtaa ensisijaisesti näölle tärkeiden sauvasolujen kuolemaan.
NCL-taudit kuuluvat suomalaiseen tautiperintöön ja ovat yleisempiä Suomessa kuin muualla maailmassa. Lapsuusiän NCL-taudit johtavat nuorena sokeutumiseen ja ennenaikaiseen kuolemaan. Tautia pysäyttävää lääkehoitoa ei ole, eikä tautimekanismeja vielä tunneta hyvin.
Tutkimuksessa selvitettiin sokeutumisen ja verkkokalvon haitallisten muutosten syitä CLN5-taudissa, joka on NCL-taudin suomalainen muoto. Tutkijat käyttivät geneettisesti muunneltuja hiiriä, joiden perimästä oli poistettu CLN5-proteiinia koodaava geeni. Kyseisen geenin vajaatoiminta johtaa ihmisillä CLN5-tautiin. Tautimuutoksia selvitettiin muun muassa verkkokalvotutkimusten kuten elektroretinografiamittausten ja verkkokalvon proteiinimääritysten avulla.
Heikentynyt lysosomaalinen hajotus kysymysmerkki
CLN5-poistogeenisille hiirille kehittyi verkkokalvon toimintahäiriö jo ennen sukukypsää ikää. Erityisesti sauvasoluista ja verkkokalvon pigmenttiepiteelistä peräisin olevat ERG-vasteet heikkenivät nuorilla hiirillä. Vastaavaa on aikaisemmin havaittu useilla NCL:ää sairastavilla koira- ja lammasroduilla. Niukan tutkimustiedon valossa näköreseptoreiden uskotaan surkastuvan aiemmin kuin muiden verkkokalvon osien myös ihmispotilailla.
Verkkokalvon proteiinimäärityksissä todettiin, että autofagiaan liittyvien useiden proteiinien tasot olivat epänormaalit CLN5-poistogeenisten hiirten verkkokalvoissa ikäverrokkeihin nähden. Muissa tutkimuksissa on havaittu vastaavanlaisia muutoksia ja heikentynyttä lysosomaalista hajotusta muita NCL-alamuotoja ilmentävien hiirten kudoksissa, myös aivokudoksessa. Lysosomaalinen hajotus on autofagiaprosessin viimeinen vaihe, joka estää haitallisten ainesten kertymisen soluun.
Näön normaali toiminta vaatii jatkuvaa näköreseptoreiden uusiutumista lysosomaalisen hajotuksen kautta. CLN5-poistogeenisillä hiirillä tämä hajotusmekanismi vaikuttaa olevan heikentynyt. Siksi juuri näköreseptorit kuolevat taudin edetessä, vaikka haitallisena pidettyä NCL-taudeille tunnusomaista pigmenttikertymää esiintyy koko verkkokalvon alueella.
Samantyyppisiä verkkokalvomuutoksia on havaittu myös useita muita NCL-alamuotoja sairastavilla hiirillä, koirilla ja lampailla, mikä viittaa siihen, että löydökset voivat olla yleistettävissä useisiin muihin NCL-alamuotoihin. Tutkijoiden mukaan vielä ei tiedetä, kuinka suuri merkitys heikentyneellä lysosomaalisella hajotuksella on NCL-tauteihin liittyvissä haitallisissa aivomuutoksissa.
– Kajoamattomia verkkokalvotutkimuksia voidaan mahdollisesti käyttää keskushermoston terveydentilan mittarina, kertoo tutkimusartikkelin pääkirjoittaja, farmasian tohtori Henri Leinonen, joka työskentelee post doc -tutkijana Case Western Reserve -yliopistossa Yhdysvalloissa.
Tutkimustulokset julkaistiin Scientific Reports -julkaisusarjassa.
Tulevaisuudessa verkkokalvon kautta saatetaan tutkia lääkehoitovasteita ja tautien etenemistä neurologisissa sairauksissa. Verkkokalvotutkimusten etuina on niiden suhteellinen edullisuus ja turvallisuus aivotutkimuksiin verrattuna. NCL-taudeissa verkkokalvotutkimusta käytetään tautimekanismien selvittämiseksi eläimillä, mutta sitä voidaan jo nykyisin käyttää myös ihmisillä diagnoosin apuvälineenä.
Kuva: Panthermedia