Les scientifiques de l'Institut Jules Stein Eye de la David Geffen School of Medicine de l'UCLA ont découvert que certaines cellules rétiniennes peuvent se recâbler lorsque la vision commence à se détériorer dans la rétinite pigmentaire, une maladie des yeux génétiques qui mène à la cécité progressive. Dans une étude utilisant des modèles de souris, les chercheurs ont constaté que les cellules bipolaires de la tige, les neurones qui reçoivent normalement des signaux de tiges qui fournissent une vision nocturne, peuvent former de nouvelles connexions fonctionnelles avec des cônes qui fournissent une vision diurne lorsque leurs partenaires habituels cessent de travailler. L'étude apparaît dans Biologie actuelle.
Sommaire
Pourquoi ça compte
La rétinite pigmentaire affecte des millions de personnes dans le monde et est une cause principale de cécité héréditaire. Bien que la maladie progresse souvent lentement, certains patients conservant une quantité surprenante de vision utilisable dans l'âge moyen, on sait peu de choses sur la façon dont les circuits rétiniens s'adaptent à la perte cellulaire. Comprendre ces mécanismes d'adaptation naturels pourrait révéler de nouvelles cibles pour les traitements visant à préserver la vision.
Ce que l'étude a fait
Les chercheurs ont utilisé des souris knockout de rhodopsine qui modélisent la rétinite pigmentaire précoce, où les cellules de tige ne peuvent pas répondre à la lumière et la dégénérescence se déroule lentement. Ils ont fait des enregistrements électriques à partir de cellules bipolaires individuelles, des neurones qui se connectent normalement aux tiges, pour voir comment ces cellules se comportaient lorsque leur entrée habituelle a été perdue. L'équipe a également utilisé des modèles de souris supplémentaires dépourvus de composants différents de la signalisation des tiges pour déterminer ce qui déclenche le processus de recâblage. Ils ont soutenu leurs résultats monocellulaires avec des mesures électriques en rétina entière.
Ce qu'ils ont trouvé
Les cellules bipolaires de la tige chez les souris dépourvues de tiges fonctionnelles ont montré des réponses à grande amplitude entraînées par des cellules coniques au lieu de leurs entrées de tige normales. Ces réponses recâblées étaient fortes et avaient les caractéristiques électriques attendues des signaux conduits. Le recâblage s'est produit spécifiquement chez les souris avec dégénérescence de la tige, mais pas dans d'autres modèles de souris qui manquaient de réponses à la lumière de la tige sans mort cellulaire réelle. Cela suggère que le recâblage cellulaire est déclenché par le processus de dégénérescence lui-même, plutôt que simplement l'absence de réponses légères ou de synapses cassées.
Les résultats complètent les travaux précédents de l'équipe de recherche en 2023 montrant que les cellules coniques individuelles peuvent rester fonctionnelles même après des changements structurels graves dans les stades de la maladie ultérieurs. Ensemble, ces études révèlent que les circuits rétiniens maintiennent fonction à travers différents mécanismes d'adaptation à divers stades de la progression de la maladie. La recherche montre que l'adaptation rétinienne se produit par différents mécanismes à divers stades de maladie, ce qui pourrait aider les scientifiques à identifier de nouvelles cibles pour préserver la vision chez les patients atteints de maladies rétiniennes héréditaires.
Des experts
« Nos résultats montrent que la rétine s'adapte à la perte de tiges d'une manière qui tente de préserver la sensibilité à la lumière diurne dans la rétine », a déclaré l'auteur principal AP Sampath, Ph.D. du Jules Stein Eye Institute de la David Geffen School of Medicine de l'UCLA. « Lorsque les connexions habituelles entre les cellules bipolaires et les tiges sont perdues, ces cellules peuvent se recâbler pour recevoir des signaux de cônes à la place. Le signal pour cette plasticité semble être une dégénérescence elle-même, peut-être par le rôle des cellules de soutien glial ou des facteurs libérés par les cellules mourantes. »
Quelle est la prochaine étape
L'une des questions ouvertes est de savoir si ce recâblage représente un mécanisme général utilisé par la rétine lorsque les tiges meurent. Le groupe explore actuellement cette possibilité avec d'autres souris mutantes qui transportent des mutations vers la rhodopsine et d'autres protéines de tige qui sont connues pour provoquer la rétinite pigmentaire chez l'homme.
