Une étude du NIH révèle que la perte de protéines «jeunes» pourrait provoquer le vieillissement de l’œil

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lundi 18 juillet 2022

La perte du facteur dérivé de l’épithélium pigmentaire protéique (PEDF), qui protège les cellules de soutien rétiniennes, peut provoquer des changements liés à l’âge dans la rétine, selon une nouvelle étude chez la souris du National Eye Institute (NEI). La rétine est le tissu sensible à la lumière à l’arrière de l’œil, et les maladies de la rétine liées au vieillissement, telles que la dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA), peuvent entraîner la cécité. Cette nouvelle découverte pourrait conduire à des thérapies pour prévenir la DMLA et d’autres troubles du vieillissement rétinien. L’étude a été publiée dans l’International Journal of Molecular Sciences. NEI fait partie des National Institutes of Health.

« Les gens ont appelé PEDF la protéine » jeune » parce qu’elle est abondante dans les jeunes rétines, mais elle diminue avec l’âge », explique Patricia Becerra, Ph.D., chef de la section Structure et fonction des protéines de NEI et auteur principal de l’étude. « Cette étude a montré pour la première fois que l’élimination du PEDF seul conduit à un grand nombre de modifications génétiques qui imitent le vieillissement de la rétine. »

La rétine est composée de couches de cellules qui travaillent ensemble pour détecter et traiter les signaux lumineux, que le cerveau utilise pour générer la vision. Les photorécepteurs photosensibles de la rétine se trouvent au-dessus de l’épithélium pigmentaire rétinien (RPE), une couche de cellules de soutien. Le RPE alimente les photorécepteurs et recycle des morceaux des cellules photoréceptrices appelées « segments externes », qui utilisent et laissent tomber leurs pointes chaque fois que les photorécepteurs détectent la lumière. Si le RPE ne peut pas renvoyer les composants recyclés des extrémités des segments externes plus anciens vers les photorécepteurs, ces cellules perdent leur capacité à créer de nouveaux segments et finissent par devenir incapables de percevoir la lumière. Et sans nutriments fournis par le RPE, les photorécepteurs meurent. Chez les personnes atteintes de DMLA ou de certains types de dystrophies rétiniennes, le vieillissement (vieillissement) ou la mort des cellules RPE de la rétine entraîne une perte de vision.

Des travaux antérieurs du laboratoire de Becerra et d’autres ont montré que le PEDF protège les cellules rétiniennes et prévient à la fois les dommages aux cellules et la croissance anormale des vaisseaux sanguins dans la rétine. Les cellules RPE produisent et sécrètent la protéine PEDF. La protéine se lie alors à son récepteur, PEDF-R, qui est également exprimé par les cellules RPE. La liaison par PEDF stimule PEDF-R pour décomposer les molécules lipidiques, les principaux composants des membranes cellulaires qui renferment les segments photorécepteurs externes et d’autres compartiments cellulaires. Cette étape de dégradation est une partie importante du processus de recyclage du segment externe. Et bien que les chercheurs savaient que les niveaux de PEDF dans la rétine chutent au cours du processus de vieillissement, il n’était pas clair si cette perte de PEDF était la cause ou seulement liée aux changements de la rétine liés à l’âge.

Pour étudier le rôle rétinien de PEDF, Becerra et ses collègues ont étudié un modèle de souris dépourvu du gène PEDF (Serpin1). Les chercheurs ont examiné la structure cellulaire de la rétine dans le modèle de souris et ont découvert que les noyaux des cellules RPE étaient agrandis, ce qui peut indiquer des changements dans la façon dont l’ADN des cellules est emballé. Les cellules RPE avaient également quatre gènes liés au vieillissement et au vieillissement cellulaire activés, et les niveaux du récepteur PEDF étaient significativement inférieurs à la normale. Enfin, des lipides non transformés et d’autres composants du segment externe du photorécepteur s’étaient accumulés dans la couche RPE de la rétine. Des changements similaires dans l’expression des gènes et des défauts dans le métabolisme de l’EPR se retrouvent dans la rétine vieillissante.

* « L’une des choses les plus frappantes a été cette réduction du récepteur PEDF à la surface des cellules RPE chez la souris sans la protéine PEDF », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Ivan Rebustini, Ph.D., un scientifique du personnel de Becerra. laboratoire. « Il semble qu’il existe une sorte de boucle de rétroaction impliquant PEDF qui maintient les niveaux de PEDF-R et le métabolisme des lipides dans le RPE. »

Alors que les rétines de ces souris PEDF-négatives semblent normales à première vue, ces nouvelles découvertes suggèrent que PEDF joue un rôle protecteur qui aide les traumatismes rétiniens liés aux intempéries et l’usure liée au vieillissement.

« Nous nous sommes toujours demandé si la perte de PEDF était causée par le vieillissement ou causée par le vieillissement », a déclaré Becerra. « Cette étude, en particulier avec le lien clair avec le métabolisme lipidique altéré et l’expression des gènes, indique que la perte de PEDF est un moteur des changements liés au vieillissement dans la rétine. »

La recherche a été financée par le programme intra-muros NEI.

Ce communiqué de presse décrit un résultat de recherche fondamentale. La recherche fondamentale élargit notre compréhension du comportement humain et de la biologie, ce qui est fondamental pour développer de nouvelles et meilleures façons de prévenir, de diagnostiquer et de traiter les maladies. La science est un processus imprévisible et progressif – tout progrès de la recherche s’appuie sur des découvertes antérieures, souvent de manière inattendue. La plupart des progrès cliniques ne seraient pas possibles sans la connaissance de la recherche fondamentale fondamentale. Pour plus d’informations sur la recherche fondamentale, visitez https://www.nih.gov/news-events/basic-research-digital-media-kit.

NEI dirige la recherche du gouvernement fédéral sur le système visuel et les maladies oculaires. NEI soutient des programmes de sciences fondamentales et cliniques pour développer des traitements qui sauvent la vue et répondre aux besoins particuliers des personnes ayant une perte de vision. Pour plus d’informations, visitez https://www.nei.nih.gov.

À propos des Instituts nationaux de la santé (NIH) :
NIH, l’agence nationale de recherche médicale, comprend 27 instituts et centres et fait partie du Département américain de la santé et des services sociaux. Le NIH est la principale agence fédérale qui mène et soutient la recherche médicale fondamentale, clinique et translationnelle, en enquêtant sur les causes, les traitements et les remèdes pour les maladies courantes et rares. Pour plus d’informations sur le NIH et ses programmes, visitez www.nih.gov.

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