20/07/2022 - 13:05
A perda do fator derivado de epitélio pigmentar da proteína (PEDF, na sigla em inglês), que protege as células de suporte da retina, pode levar a alterações relacionadas à idade nessa parte do olho, de acordo com um novo estudo em camundongos do National Eye Institute (NEI, parte dos Institutos Nacionais de Saúde – NIH –, dos EUA). A retina é o tecido sensível à luz na parte de trás do olho, e doenças associadas ao seu envelhecimento, como a degeneração macular relacionada à idade (DMRI), podem levar à cegueira. A nova descoberta pode levar a terapias para prevenir a DMRI e outras condições de envelhecimento da retina. O estudo foi publicado na revista International Journal of Molecular Sciences.
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“As pessoas chamam o PEDF de proteína da ‘juventude’, porque é abundante em retinas jovens, mas diminui durante o envelhecimento”, disse a drª Patricia Becerra, chefe da Seção de Estrutura e Função de Proteínas do NEI e autora sênior do estudo. “Este estudo mostrou pela primeira vez que apenas a remoção do PEDF leva a uma série de alterações genéticas que imitam o envelhecimento na retina.”
Proteção de células
A retina é composta por camadas de células as quais funcionam juntas para detectar e processar sinais de luz, que o cérebro usa para gerar a visão. Os fotorreceptores sensíveis à luz da retina ficam acima do epitélio pigmentar da retina (RPE, em inglês), uma camada de células de suporte. O RPE nutre os fotorreceptores e recicla pedaços das células fotorreceptoras chamadas “segmentos externos”, que são gastas e cujas pontas se soltam cada vez que os fotorreceptores detectam luz. Se o RPE não puder fornecer componentes reciclados de pontas de segmentos externos mais antigos de volta aos fotorreceptores, essas células perdem a capacidade de fazer novos segmentos e acabam ficando incapazes de detectar a luz. E sem nutrientes fornecidos pelo RPE, os fotorreceptores morrem. Em pessoas com DMRI ou certos tipos de distrofias retinianas, a senescência (envelhecimento) ou a morte das células do RPE na retina leva à perda da visão.
Trabalhos anteriores do laboratório de Becerra e outros mostraram que o PEDF protege as células da retina, evitando danos a essas células e o crescimento anormal dos vasos sanguíneos na retina. As células de RPE produzem e secretam a proteína PEDF. A proteína então se liga ao seu receptor, PEDF-R, que também é expresso pelas células de RPE. A ligação do PEDF estimula o PEDF-R a quebrar as moléculas lipídicas (de gordura), componentes-chave das membranas celulares que envolvem os segmentos externos dos fotorreceptores e outros compartimentos celulares. Essa etapa de decomposição é uma parte fundamental do processo de reciclagem do segmento externo. E, embora os pesquisadores saibam que os níveis de PEDF caem na retina durante o processo de envelhecimento, não ficava claro se essa perda de PEDF estava causando ou era apenas correlacionada com alterações relacionadas à idade na retina.
Redução no receptor
Para examinarem o papel retiniano do PEDF, Becerra e colegas estudaram um camundongo que não possui o gene PEDF (Serpin1). Os pesquisadores examinaram a estrutura celular da retina no camundongo e descobriram que os núcleos de suas células de RPE estavam aumentados, o que pode indicar mudanças na forma como o DNA das células é “empacotado”. As células de RPE também ativaram quatro genes associados ao envelhecimento e à senescência celular, e os níveis do receptor PEDF estavam significativamente abaixo do normal. Finalmente, lipídios não processados e outros componentes do segmento externo do fotorreceptor se acumularam na camada do RPE da retina. Alterações semelhantes na expressão gênica e defeitos no metabolismo do RPE são encontrados na retina envelhecida.
“Uma das coisas mais impressionantes foi essa redução no receptor PEDF na superfície das células de RPE no camundongo sem a proteína PEDF”, disse o principal autor do estudo, dr. Ivan Rebustini, cientista da equipe do laboratório de Becerra. “Parece que há algum tipo de retroalimentação em circuito fechado envolvendo PEDF que mantém os níveis de PEDF-R e o metabolismo lipídico no RPE.”
Embora à primeira vista as retinas desses camundongos sem PEDF pareçam normais, essas novas descobertas sugerem que o PEDF está desempenhando um papel protetor que ajuda no trauma do tempo e no desgaste relacionado ao envelhecimento da retina.
“Sempre nos perguntamos se a perda de PEDF era causada pelo envelhecimento ou estava causando o envelhecimento”, disse Becerra. “Este estudo, especialmente com a clara ligação com o metabolismo lipídico alterado e a expressão gênica, indica que a perda de PEDF é um fator de mudanças relacionadas ao envelhecimento na retina.”
