Chloé Moreau
Une nouvelle recherche de l’UCLA chez la souris suggère que les photorécepteurs à cône “dormants” dans la rétine en dégénérescence ne sont pas du tout dormants, mais continuent de fonctionner, produisant des réponses à la lumière et entraînant une activité rétinienne pour la eyesight.
Les cellules de la rétine qui produisent l’expérience visuelle sont des bâtonnets et des cônes. Les bâtonnets sont actifs dans la pénombre et les cônes à la lumière du jour. Les mutations des bâtonnets qui les font mourir déclenchent la plupart des dégénérescences rétiniennes héréditaires. Les cônes peuvent rester vivants après la mort de presque tous les bâtonnets, mais ils rétractent des events clés des cellules et semblent «dormants».
Mais alors que la littérature antérieure suggérait que les cellules dormantes n’étaient pas fonctionnelles et que les tentatives antérieures d’enregistrement à partir d’elles n’avaient révélé aucune activité induite par la lumière, la nouvelle étude indique pour la première fois que les cellules sont toujours viables. De plus, les signaux en aval enregistrés à partir de la rétine montrent que le traitement visuel n’est pas aussi compromis qu’on pourrait s’y attendre. Les auteurs affirment que leurs découvertes démontrent que les interventions thérapeutiques visant à protéger ces cellules ou à améliorer leur sensibilité ont la capacité de préserver une vision diurne presque normale.
“Alors que la sensibilité des cônes était environ 100 à 1000 fois inférieure à la normale, nous avons été surpris de constater que la baisse de sensibilité pour les cellules ganglionnaires qui se projettent vers le cerveau était bien moindre”, a déclaré l’auteur principal Alapakkam Sampath, la chaire de dotation Grace et Walter Lantz en ophtalmologie à l’UCLA Jules Stein Eye Institute et professeur à la David Geffen School of Drugs de l’UCLA. “Il semble que les mécanismes d’adaptation dans la rétine interne pourraient essayer de minimiser la différence de sensibilité pour préserver une signalisation robuste dans les cellules ganglionnaires – cela est cohérent avec ce que nous savons sur le cerveau. Les mécanismes homéostatiques qui réagissent aux blessures et aux maladies couvrent généralement C’est pourquoi il est difficile de détecter des problèmes neurologiques jusqu’à ce que la déficience devienne très sévère.
L’étude est publiée dans la revue à comité de lecture de Latest Biology.
Les chercheurs ont examiné les propriétés membranaires des cônes chez la souris suite à la dégénérescence des bâtonnets. La méthode d’enregistrement patch clamp est une approach de laboratoire pour étudier les courants dans les cellules vivantes tout en contrôlant le potentiel de membrane de la cellule, ou rigidity de membrane. Ces enregistrements de cellule exclusive peuvent établir des caractéristiques clés de l’activité de la cellule, y compris la présence de courants membranaires spécifiques, si la cellule a des réponses lumineuses et si elles pourraient se connecter aux neurones en aval de la rétine. De plus, les enquêteurs ont utilisé des enregistrements multi-électrodes qui établissent l’activité de toutes les cellules ganglionnaires rétiniennes et qui peuvent montrer la capacité des cellules ganglionnaires à répondre aux stimuli visuels dont la localisation spatiale varie dans le temps.
Ces enregistrements ont révélé que les cônes restants dans une rétine où les bâtonnets ont pour la plupart dégénéré étaient toujours fonctionnels. Bien que les spécialisations anatomiques responsables de la génération de la réponse lumineuse – ou phototransduction – et la connexion synaptique aux cellules en aval soient absentes, ces fonctions sont restées avec moins de sensibilité que la normale. Ces cellules présentent encore de nombreuses caractéristiques des cônes normaux, y compris un potentiel de membrane au repos similaire, un courant synaptique Ca2+ ordinary et des réponses lumineuses, même si elles n’ont in addition la partie de la cellule qui était traditionnellement considérée comme nécessaire pour la réponse lumineuse. De plus, les cellules ganglionnaires conservent leur capacité à répondre aux stimuli visuels avec une sensibilité spatiale et temporelle similaire.
“Ces résultats importants peuvent suggérer une voie à suivre pour les individuals atteints d’affections susceptibles de provoquer une cécité rétinienne irréversible, auto on pensait auparavant que la viabilité des photorécepteurs ou des cônes dans les tissus était irrémédiablement endommagée”, a déclaré le Dr Steven Schwartz, titulaire de la chaire Ahmanson en ophtalmologie au David Geffen University of Drugs à UCLA, et professeur et chef de la division Retina à l’UCLA Jules Stein Eye Institute.
La prochaine étape pour les chercheurs est d’établir dans quelle mesure la neuroprotection ou l’amélioration des cônes dormants permettra le sauvetage de la vision dans diverses formes de cécité.
Les chercheurs ont été soutenus par des subventions du Nationwide Eye Institute (R01EY033035, R01EY027442, R01EY27193, R01EY001844, R01EY27193 et EY29817), une bourse du programme UCLA EyeSTAR du département d’ophtalmologie de l’UCLA, une bourse postdoctorale de la Fondation BrightFocus, une subvention sans restriction de la recherche pour prévenir la cécité United states of america au département d’ophtalmologie de l’UCLA et la subvention de foundation du Nationwide Eye Institute (P30) EY00311 au Jules Stein Eye Institute.
Les autres auteurs de l’étude sont le Dr Erika Ellis, Antonio Paniagua, Yuekan Jiao, David Williams, Gordon Fain, tous de l’UCLA et Miranda Scalabrino, Mishek Thapa, Jay Rathinavelu et Greg Subject, tous de l’Université Duke. Le laboratoire de terrain a récemment déménagé à l’UCLA Jules Stein Eye Institute. Les auteurs ne déclarent aucun intérêt concurrent.
