Retina AMD Polska

Curry może leczyć niektóre formy barwnikowego zwyrodnienia siatkówki

A Curry Spice May Cure Some Forms of Retinitis Pigmentosa

Kurkuma jest przyprawą uniwersalną. Ten żółto- pomarańczowy korzeń jest dodawany do przyprawy curry, barwnika żywności i odzieży. W starożytności w Azji był lekarstwem na wiele dolegliwości (rys.1). Grupa naukowców z NEI zauważyła ostatnio, że kurkumina, aktywny składnik kurkumy, może być również skuteczna w leczeniu niedowidzenia spowodowanego barwnikowym zwyrodnieniem siatkówki.

Rys.1: Kurkumina jest aktywnym składnikiem kurkumy, żółto-pomarańczowego korzenia, który po ususzeniu i zmieleniu na proszek używany jest do przyprawy curry.

Występujące częściej niż u 1 na 4000 osób na całym świecie, barwnikowe zwyrodnienie siatkówki (RP) jest nieuleczalną chorobą, która prowadzi do poważnej utraty wzroku i ślepoty. Chorobę RP wywołują mutacje ponad 45 różnych genów. Omawiany sposób leczenia polega na wstrzykiwaniu zdrowych kopii zmutowanego genu do oczu pacjentów. Chociaż wyniki pierwszych badań klinicznych są obiecujące, podejście to jest kosztowne i wymaga opracowania metody leczenia dla każdego mutanta genu, który powoduje chorobę. Teraz, wraz z publikacją rezultatów badania przeprowadzonego przez Radha Ayyagari, Ph.D., profesor okulistyki na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego, lekarze mogą spojrzeć na kurkuminę jako na prostszy sposób leczenia niektórych typowych form RP.

“Według mnie najlepsze podejście do leczenia RP prowadzi poprzez identyfikację cząsteczki, która może być stosowana w leczeniu wielu przyczyn choroby,” wyjaśniła Dr Ayyagari.

Zmiany powodujące RP niszczą wykrywające światło komórki fotoreceptorów w kształcie walców i stożków (rys. 2), które znajdują się w siatkówce, części oka, która przekształca światło w sygnały elektryczne przesyłane do mózgu. Około 10% przypadków RP jest spowodowanych mutacjami w genie kodującym rodopsyny, czyli komórki białka w kształcie walca wykrywającej światło. Wiele z tych mutacji, takich jak ta o nazwie P23H, powoduje powstawanie skupisk rodopsyny wewnątrz komórek walcowatych, które zakłócają ich funkcjonowanie i w końcu je niszczą.

Rys.2: Po wejściu do oka, światło przechodzi przez siatkówkę do warstwy fotoreceptorów, gdzie wykrywają je komórki walcowate i stożkowe. RP niszczy komórki fotoreceptorów obu rodzajów.

Wg NEI i Washington University School of Medicine, St Tutorial Neuroscience Louis, MO.

Dotychczasowe badania wskazywały, że kurkumina może być skuteczna w leczeniu innych chorób neurodegeneracyjnych spowodowanych nieprawidłowym grupowaniem białka. W szczególności, kilka badań wykazało, że kurkumina hamuje tworzenie płytek amyloidowych ß, tj. skupisk białka podejrzewanych o niszczenie neuronów w chorobie Alzheimera.

W pierwszych eksperymentach przeprowadzonych przez dr Ayyagari i jej współpracowników, zastosowanie kurkuminy zapobiegło powstaniu skupisk zmutowanej rodopsyny P23H w komórkach hodowanych na szalkach Petriego.

W Indiach kurkuma jest tradycyjnie stosowany w leczeniu ran i stanów zapalnych. Dr Ayyagari, która pochodzi z Indii, jest absolwentką Nutritional Biochemistry w National Institute of Nutrition, ma wiele uznania dla potencjału terapeutycznego kurkuminy.

W dalszych testach naukowcy podawali kurkuminę szczurom, u których dzięki inżynierii genetycznej spowodowano mutację rodopsyny P23H . Wcześniejsze badania wykazały, że szczury te mają problemy z oczami podobne do RP. Konkretnie, oczy tych szczurów słabo reagują na światło, a z upływem czasu siatkówka rozrzedza się na skutek utraty komórek fotoreceptorów.

Dostarczenie kurkuminy szczurom z P23H zwalczyło te problemy. Kurkumina ochroniła komórki walcowate i stożkowate w siatkówce oka (rys. 3) i wzmocniła wywoływany światłem impuls elektryczny w oczach szczurów. Wyniki te sugerują, że kurkumina zmniejsza problemy oczu przez zapobieganie utracie fotoreceptorów spowodowanej mutacją P23H.

Rys. 3: Siatkówki szczurów z RP karmionych kurkuminą (z prawej) były grubsze niż siatkówki pozostałych (z lewej). Niektóre zgrubienia spowodowane zachowaniem komórek walcowatych i stożkowych w zewnętrznej warstwie jądra (ONL; biała strzałka) siatkówki.

Dzięki uprzejmości dr Ayyagari, UCSD.

Co ciekawe, karmienie szczurów kurkuminą spowodowało, że komórki walcowate wytwarzały więcej rodopsyny, a stożkowate więcej S-i M-opsyny, tj. białka używanego do wykrywania światła. Wyniki te dodatkowo potwierdzają hipotezę, że kurkumina wpływa na zachowanie funkcji komórek stożkowych i walcowatych w siatkówce pacjentów z RP wywołanym rodopsyną zmutowaną przez P23H.

Mutacja P23H powoduje zbieranie się rodopsyny w retikulum endoplazmatycznym (ER), labiryncie błon położonym w pobliżu jądra komórki, w którym powstają nowe białka. Rodopsynę znajduje się zwykle w zewnętrznych segmentach komórek walcowatych, gdzie przechwytuje światło. Naukowcy obserwowali obszar występowania zmutowanej rodopsyny P23H w komórkach walcowatych w zabarwionej siatkówce szczurów z wprowadzonymi przeciwciałami wykrywającymi rodopsynę. Zgodnie z oczekiwaniami, u szczurów, które nie były karmione kurkuminą wykryto nieprawidłowe skupiska rodopsyny w pobliżu jąder komórek walcowatych (rys. 4). Znaleziono ją też w zewnętrznych segmentach komórek szczurów, które otrzymywały kurkuminę. To sugeruje, że kurkumina wpływa na normalne rozprzestrzenianie się rodopsyny.
Zaburzenie procesu gromadzenia białka w ER może niekorzystnie wpływać na wszystkie komórki. W odpowiedzi komórki często uaktywniają geny, które najpierw mogą uwolnić białka zgromadzone w ER, ale później mogą uśmiercić komórki.

Eksperymenty przeprowadzone na wyhodowanych komórkach wykazały, że kurkumina zapobiega uaktywnieniu dwóch genów stresu, białka wiążącego immunoglobulinę (BiP/Grp78) i homologicznego białka C/EBP (CHOP), które powstało podczas gromadzenia się rodopsyny P23H w ER. Obserwacja siatkówki szczurów poddanych inżynierii genetycznej ujawniła, że karmienie kurkuminą uniemożliwiło ekspresję genu w komórkach walcowatych BiP/Grp78, ale nie genu CHOP. Chociaż konieczne są jeszcze dalsze prace, wyniki te sugerują, że kurkumina może częściowo zapobiegać następstwom zmian w komórkach walcowatych.

Rys.4: Kurkumina zapobiega nieprawidłowemu grupowaniu zmutowanej rodopsyny. Siatkówki szczurów RP zabarwiono na czerwono przeciwciałami wykrywającymi rodopsynę, a jądra komórkowe na niebiesko barwnikiem DAPI. Mutanty rodopsyny nienaturalnie skupione w pobliżu jądra komórkowego walca (lewy obraz). Karmienie kurkuminą szczurów RP pomogło zachować normalne skupiska rodopsyny w zewnętrznych partiach (OS) walców (prawy obraz).

Dzięki uprzejmości dr Ayyagari, UCSD.

Dotarcie leków do siatkówki często jest utrudnione przez barierę pomiędzy krwią a siatkówką, ochronny pas komórek otaczających siatkówkę, który nie dopuszcza do przeniknięcia wielu związków i substancji chemicznych z krwi do siatkówki. Naukowcy wykryli kurkuminę w siatkówce szczurów po zaledwie dwóch dniach karmienia, co oznacza, że przenika ona przez tę barierę. Wyniki te sugerują, że chorzy na RP mogą po prostu brać tabletki kurkuminy lub włączyć kurkumę do diety, zamiast przyjmować leki lub poddać się chirurgicznemu wstrzykiwaniu genu do oczu.

Przenikanie kurkuminy przez barierę między krwią i siatkówką sugeruje również, że może ona być stosowana w leczeniu każdej choroby oczu spowodowanej nieprawidłowym grupowanem białka. Na przykład, niektóre mutacje związane z RP wydają się powodować zaburzenia grupowania innych białek , takich jak fosfodiesteraza 6 (PDE6), występujące w komórkach walcowatych. Jest to białko, które pomaga rodopsynie w konwersji światła na sygnały elektryczne. Zaburzenia grupowania białka mogą być również związane z chorobami oczu, które wpływają na inne komórki w siatkówce. Wyniki przedstawione przez dr Ayyagari i jej współpracowników sugerują, że kurkumina może być pomocna we wszystkich tych przypadkach.

Czy jej wyniki oznaczają, że dieta pacjentów chorych na RP powinna być bogata w kurkumę?

„Jeszcze nie wiemy. Wykorzystane w eksperymencie dawki kurkuminy były większe od możliwych do normalnego spożycia. Musimy ustalić wielkość dawki dającej największą poprawę” powiedziała Dr. Ayyagari objaśniając następny etap badań.

Wg Christopher G. Thomas, Ph.D. – tłumaczyła Anna Wszołek – wolontariuszka

Góra