Certas células da retina podem reconectar-se quando a visão começa a deteriorar-se na retinite pigmentosa, uma doença ocular genética que leva progressivamente à cegueira. Em um estudo com modelos de ratos, cientistas do Instituto Oftalmológico Jules Stein da Escola de Medicina David Geffen da Universidade da Califórnia em Los Angeles descobriram que células bipolares de bastonetes, neurónios que normalmente recebem sinais de bastonetes que fornecem visão noturna, podem formar novas conexões funcionais com cones que fornecem visão diurna quando os parceiros habituais param de funcionar.
A retinite pigmentosa afeta milhões de pessoas em todo o mundo e é uma das principais causas de cegueira hereditária. Embora a doença frequentemente progrida lentamente, com alguns pacientes a manter uma quantidade surpreendente de visão utilizável até a meia-idade, pouco se sabe sobre como os circuitos da retina se adaptam à perda de células. A compreensão desses mecanismos naturais de adaptação pode revelar novos alvos para tratamentos que visam a preservação da visão.
No estudo já publicado na “Current Biology” os cientistas utilizaram modelos de ratos de retinite pigmentosa precoce, em que os bastonetes não conseguem responder à luz e a degeneração ocorre lentamente. Eles fizeram gravações elétricas de células bipolares de bastonetes individuais, neurónios que normalmente se conectam a bastonetes, para observar como essas células se comportavam quando sua entrada habitual era perdida. A equipa de cientistas também utilizou modelos adicionais de ratos sem diferentes componentes da sinalização de bastonetes para determinar o que desencadeia o processo de reconexão. Eles corroboraram as descobertas com células individuais com medições elétricas de toda a retina.
Células bipolares de bastonetes em ratos sem bastonetes funcionais apresentaram respostas de grande amplitude impulsionadas por células cone em vez das entradas normais de bastonetes. Essas respostas de reconexão foram intensas e apresentaram as características elétricas esperadas de sinais impulsionados por cones. A reconexão ocorreu especificamente em ratos com degeneração de bastonetes, mas não em outros modelos de ratos sem respostas à luz dos bastonetes sem morte celular real. Isso sugere que a reconexão celular é desencadeada pelo próprio processo de degeneração, e não simplesmente pela ausência de respostas à luz ou quebra de sinapses.
As descobertas complementam o trabalho anterior da equipa de investigação, de 2023, que demonstrou que células cone individuais podem permanecer funcionais mesmo após alterações estruturais graves em estágios avançados da doença.
Os dois estudos revelam que os circuitos da retina mantêm a função por meio de diferentes mecanismos de adaptação em diferentes estágios da progressão da doença. A investigação mostra que a adaptação da retina ocorre por meio de diferentes mecanismos em diferentes estágios da doença, o que pode ajudar os cientistas a identificar novos alvos para a preservação da visão em pacientes com doenças hereditárias da retina.
“As descobertas mostram que a retina adapta-se à perda de bastonetes de maneiras que tentam preservar a sensibilidade à luz diurna na retina”, disse o autor sénior AP Sampath, da Universidade da Califórnia em Los Angeles. “Quando as conexões habituais entre as células bipolares dos bastonetes e os bastonetes são perdidas, essas células podem se reconectar para receber sinais dos cones. O sinal para essa plasticidade parece ser a própria degeneração, talvez pelo papel das células de suporte da glia ou de fatores liberados pelas células mortas.”
Para os cientistas uma das questões em aberto é se essa reconfiguração representa um mecanismo geral usado pela retina quando os bastonetes morrem. Os cientistas estão atualmente a explorar a possibilidade com outros modelos de ratos com mutações na rodopsina e em outras proteínas dos bastonetes que são conhecidas por causar retinite pigmentosa em humanos.
