Niski poziom cukru we krwi przyczynia się do uszkodzenia wzroku w retinopatii cukrzycowej; eksperymentalny lek może pomóc w leczeniu schorzenia

W nowym badaniu finansowanym przez National Institutes of Health, prowadzonym przez naukowców z Wilmer Eye Institute (Johns Hopkins Medicine), badacze ustalili, że niski poziom cukru we krwi, czyli hipoglikemia, może sprzyjać uszkodzeniu bariery krew-siatkówka – istotnej struktury regulującej przepływ składników odżywczych, produktów przemiany materii i wody do i z siatkówki.

Badanie przeprowadzone na myszach z cukrzycą dostarcza nowych informacji na temat patogenezy retinopatii cukrzycowej, zwłaszcza u pacjentów z epizodami hipoglikemii. Retinopatia cukrzycowa, będąca poważnym powikłaniem zarówno cukrzycy typu 1, jak i typu 2, może prowadzić do trwałego uszkodzenia wzroku, jeśli nie jest odpowiednio leczona.

Pełne wyniki badania, opublikowanego 30 kwietnia w czasopiśmie Science Translational Medicine, pokazują, że podczas hipoglikemii w określonych komórkach siatkówki gromadzi się specyficzne białko – czynnik indukowany hipoksją (HIF, hypoxia-inducible factor).

Białko HIF było wcześniej wiązane z rozwojem retinopatii cukrzycowej i innych chorób oczu. Może ono inicjować łańcuch reakcji prowadzących do nadmiernej produkcji innych białek, które z kolei powodują patologiczny rozrost i przeciekanie naczyń krwionośnych w siatkówce. Nowe badania wykazały, że HIF odgrywa także rolę w mechanizmie uszkadzania bariery krew-siatkówka podczas epizodów hipoglikemii.

Naukowcy sprawdzili tę hipotezę, wywołując hipoglikemię u myszy z cukrzycą i bez cukrzycy. U gryzoni z cukrzycą poziom HIF był znacznie wyższy podczas hipoglikemii, co wystarczało do uszkodzenia bariery krew-siatkówka i przecieku naczyń siatkówki. U myszy bez cukrzycy poziom HIF nie wzrastał, a bariera pozostawała nienaruszona. To zjawisko może wyjaśniać trwałe uszkodzenia siatkówki i utratę wzroku u pacjentów z retinopatią cukrzycową.

Zespół badaczy poszedł o krok dalej, testując eksperymentalny lek o nazwie 32-134D, który hamuje działanie białka HIF. Część myszy z cukrzycą otrzymała iniekcję tego preparatu przed planowaną hipoglikemią. U tych zwierząt odnotowano niższe poziomy HIF, a tym samym zahamowanie ekspresji białek prowadzących do uszkodzenia bariery krew-siatkówka i przecieków z naczyń.

– Te badania pomagają wyjaśnić, dlaczego u pacjentów z cukrzycą, u których wdrożono intensywną kontrolę glikemii – podstawę leczenia cukrzycy – lub u tych z dużą zmiennością glikemiczną (przejściowe epizody bardzo niskiego i bardzo wysokiego poziomu glukozy), może dojść do pogorszenia stanu oczu — mówi autor korespondencyjny dr Akrit Sodhi, profesor nadzwyczajny okulistyki oraz profesor Branny i Irvinga Sisenweinów na Johns Hopkins University School of Medicine i w Wilmer Eye Institute. – Nasze wyniki podkreślają, że terapie celujące w HIF mogą być skutecznym podejściem w profilaktyce i leczeniu retinopatii cukrzycowej.

Badacze planują dalsze analizy dotyczące roli HIF, mechanizmów uszkadzania bariery krew-siatkówka oraz działania 32-134D. Mają także nadzieję na rozpoczęcie badań klinicznych leku u pacjentów z retinopatią cukrzycową.

Autorami pracy są także: Chuanyu Guo, Yueqi Niu, Xuemei Pan, Deepti Sharma, Evan Lau, Yang Jin, Md Amanullah, Kevin Lo oraz Jiang Qian z Wilmer Eye Institute (Johns Hopkins Medicine); Guillaume Luxardi i Ala Moshiri z University of California w Davis; oraz Silvia Montaner z University of Maryland. Xuemei Pan jest również związana z Uniwersytetem Medycyny Tradycyjnej Chińskiej w Shandong.

Badania zostały sfinansowane przez National Eye Institute oraz granty NIH: R01EY029750, EY035889, EY032104 i EY001765; Research to Prevent Blindness, Inc., Special Scholar Award oraz nieoznaczone granty dla Wilmer Eye Institute; fundację Normana Raaba; a także profesurę Branny i Irvinga Sisenweinów w dziedzinie okulistyki.

Źródło: Science Translational Medicine