Defectele corneei se vindecă adesea, dar leziunile grave lăsate netratate pot duce la inflamaţie, infecţie, ulceraţii şi chiar orbire. Un nou studiu oferă dovezi interesante care susţin implicarea aquaporinelor în proliferarea celulelor corneei şi regenerarea nervilor, şi ţinteşte aquaporina 5 (AQP5) ca potenţială terapie în cazul defectelor corneene.
Corneea, ţesutul transparent din stratul exterior al ochiului, acţionează ca o barieră împotriva stimulilor externi şi joacă un rol cheie în procesul vederii.
„Ca membră a familiei aquaporinelor, AQP5 este exprimată în cornee şi este legată de multe boli oculare. Dacă o leziune a corneei nu se poate vindeca la timp, aceasta poate duce la invazia agenţilor patogeni şi apoi la inflamaţia corneei, turbiditate, ulcer şi chiar orbire. În studiile anterioare, am constatat că deficitul de AQP5 poate provoca eroziuni corneene punctate. Există, de asemenea, tot mai multe dovezi că factorul de creştere a nervilor (NGF) joacă un rol cheie în vindecarea rănilor corneene. Deficitul de AQP5 poate încetini repararea leziunilor epiteliale corneene la şoareci, dar mecanismul său specific a rămas neclar. Am emis ipoteza că AQP5 joacă un rol important în una sau mai multe etape ale regenerării epiteliale corneene şi am explorat acest mecanism specific al AQP5", explică Peng Chen, cercetător principal la Departamentul de Anatomie Umană, Histologie şi Embriologie, a Universităţii de Medicină Qingdao, din provincia Shandong, China.
Cercetătorii au generat un model de şoareci Aqp5 KO (knockout), Aqp5-/-, şi au observat vindecarea rănilor corneene după razuirea stratului epitelial. Ei au folosit 75 de şoareci de sex masculin Aqp5 +/+ şi 189 de şoareci de sex masculin Aqp5-/-, cu vârsta între 10 şi 12 săptămâni. Timpul de regenerare epitelială şi nervoasă a corneei a fost întârziat semnificativ la şoarecii Aqp5-/-.
Pentru a determina rolul NGF în repararea leziunilor epiteliale corneene, cercetătorii au injectat NGF în spaţiul subconjunctival după răzuirea stratului epitelial corneean din grupul şoarecilor Aqp5-/-. Rata de regenerare epitelială şi nervoasă a fost promovată semnificativ la şoarecii Aqp5-/- care au primit NGF, care a îmbunătăţit totodată şi recuperarea densităţii şi sensibilităţii fibrelor nervoase corneene în modeleleAqp5-/-, precum şi recuperarea nivelurilor de Akt fosforilat.
Cercetătorii au administrat pe lângă NGF şi un inhibitor Akt şoarecilor Aqp5-/- pentru a determina mecanismul NGF care reglează rata de reparare a leziunilor epiteliale corneene. De data aceasta, stimularea epitelială a corneei indusă NGF şi rata de regenerare nervoasă şi reactivare Akt a fost inversată de inhibitorul Akt.
„Este extraordinar să constatăm că deficienţa Aqp5 poate afecta regenerarea nervoasă în şoareci prin afectarea activării căilor de semnalizare NGF şi Akt, fapt pe care nu l-am regăsit în studiile anterioare. Aceste rezultate trebuie confirmate într-un cadru clinic, dar oferă dovezi pentru implicarea aquaporinelor în proliferarea celulară şi regenerarea nervilor, şi sugerează ţintirea AQP5 ca o posibilă terapie accelerată pentru repararea defectelor corneene", spune dr. Chen.
Rezultatele studiului au fost publicate în The American Journal of Pathology.
Aquaporinele (AQPs), numite şi proteine de canal pentru apă, reprezintă o familie de proteine cu membrană mică, ce sunt exprimate la membranele plasmatice în multe tipuri de celule implicate în transportul de fluide. Aceste proteine sunt exprimate în epiteliul corneei şi formează pori în membrana celulelor biologice, facilitând în principal transportul apei între celule. La mamifere au fost detectate treisprezece tipuri diferite de AQPs. Ca proteine transmembranare, ele joacă un rol semnificativ în menţinerea homeostaziei apei celulare.
