Şîna metîlenê û dîtin: lêkolîna retînayê çi nîşan dide û li ku disekine

Xwendevanek rastî lêkolînekê tê ku tê de şîna metîlenê retîna parastiye, paşê pirseke xwezayî dipirse: gelo divê ew bikeve çav? Lêkolîna li ser şîna metîlenê û dîtinê bersiva vê pirsê nade, ji ber ku tu yek ji lêkolînên sereke ev bikaranîn neceriband. Yekê rengî bi toksînekê re derzî kir nav madeya camî ya çavên mişkan. Yekê ew li navbera çandiniyê ya ku şaneyên veqetandî di qabekê de dorpêç dikir zêde kir. Yekê ew xist nav ava vexwarinê ya mişkên mutant. Her encam bi rêya dayînê û modela xwe ve girêdayî ye.

Ev gotar sê lêkolînên pêşklînîkî, du cureyên şaneyên retînayê û sînorê di navbera parastina laboratuwarî û dermankirina klînîkî ya çavan de vedikole. Şêwaza encaman li hev tê: şîna metîlenê dikare di şertên kontrolkirî de stresa mîtokondrî li şaneyên retînayê biguherîne, û ev dîtin bikaranîna solûsyonên firotana perakendeyê li ser çav rewa nake.

Du cureyên şaneyan, du nexweşiyên cuda

Retîna ji tebeqeyan pêk tê, û tebeqe girîng e. Ronahî pêşî li fotoreseptorên di beşa derve ya retînayê de dikeve. Sînyalên wan bi rêya noronên navîn digihîjin şaneyên gangliyonê yên di beşa hundirîn ya retînayê de; aksonên wan bi rêya demara dîtinê ji çav derdikevin. Diagrama jêrîn tebeqeyan bi rêzê bi nav dike.

Şaneyên gangliyonê yên retînayê ew şane ne ku di glokom û noropatiya dîtinê de di xeterê de ne. Dema lêgerîn behsa şîna metîlenê û glokomê dikin, bi gelemperî mebesta wan ev tebeqeya hundirîn û aksonên wê ye. Fotoreseptor ew şane ne ku di dejenerasyona beşa derve ya retînayê de di xeterê de ne. Di retînayê de hewcedariya wan bi enerjiyê ji hemûyan zêdetir e û ew nêzî sînorê xwe yê hilma şaneyî dixebitin; ji ber vê yekê, dema kompleksa I ya mîtokondrî têk diçe, rezerva wan kêm e. Encameke li ser cureyekî şaneyê rasterast ji bo cureyê din derbasdar nabe, û sê lêkolînên jêrîn wan ji hev cuda digirin. Şiyana giştî ya cudakirina modelan ji encamgirtinan di çawa lêkolîna şîna metîlenê bixwînin de tê ravekirin.

Şaneyên gangliyonê di çavê mişkê zindî de

Di ya herî kevn a van sê lêkolînan de, lêkolîneran bi mîkroderzîkirina rotenonê nav madeya camî ya çavekî mişkê, noropatiya dîtinê model kir û çavê din wekî kontrola madeya hilgir bi kar anîn. Rotenon kompleksa I ya mîtokondrî asteng dike; ev xala têketinê ye ku elektronan ji NADH ber bi pêş ve derbas dike. Nehevxebitîna kompleksa I di heman demê de taybetmendiya ku vê modelê bi noropatiya dîtinê ya mîrasî ya Leber ve girêdide ye; ev nexweşiyeke şaneyên gangliyonê û demara dîtinê ye.

Bîst û çar saet paşê, tebeqeya şaneyên gangliyonê di çavên ku bi rotenonê hatibûn muamele kirin de ji çavên kontrolê ziravtir bû û kêmtir şane dihewandin. Dema şîna metîlenê bi rotenonê re hat derzîkirin, ev zirar bi awayekî girêdayî dozê hat astengkirin; doza herî bilind a ceribandî (0.07 mg/kg, pir kêmtir ji LD50 ya mişkê) hem stûrbûn û hem jî hejmarên şaneyan parast. Ceribandinên paralel li homojenatên mêjî du bandor nîşan dan: şîna metîlenê stresa oksîdatîf a ku rotenonê çêkiribû û kêmbûna xerckirina oksîjenê berevajî kir. Nivîskaran mekanîzmayeke eksîtotoksîk pêşniyar kirin; li gorî wê, rotenon zirarê dide şaneyên amakrîn ên modulator, şaneyên gangliyonê zêde sînyalan dişînin, û çalakiya antîoksîdan zirara ku ji vê çêdibe qut dike. Kîmyaya pêşniyarkirî ya li pişt vê parastinê di mekanîzmayên mîtokondrî yên şîna metîlenê de bi hûrgilî tê ravekirin.

Sê sînor bi vê encamê ve girêdayî ne. Reng bi toksînê re rasterast nav çav hat derzîkirin; ev rêbazeke gihandinê ye, ne bernameyeke dermankirinê. Demjimêra çavdêriyê 24 saet bû. Herwiha, pîvanên sîtokrom oksîdazê di her du komên birîndar de bilind bûn; nivîskaran ev wekî çalakiya zêde şîrove kir, ne wekî delîla vegerandina hilma şaneyî di retîna zindî de.

Şaneyên gangliyonê yên di qabekê de veqetandî

Lêkolîna duyemîn çav bi tevahî ji modelê derxist. Lêkolîneran şaneyên gangliyonê yên bingehîn ên retînayê ji mişkên mezin ên ciwan veqetandin û ew li ber rotenonê, stawrosporîna ku apoptozê çêdike, an 72 saetên oksîjena kêm danîn, paşê bi rengandina zindî/mirî mayîna wan a zindî pîvan. Şîna metîlenê bi 1 û 10 micromolar di navbera çandiniyê de mayîna zindî li hember her bandoreke zirardar baştir kir; li gorî şertê, bi qasî 1.5 heta 1.9 qat. Ceribandineke hevdem nîşan da ku şîna metîlenê di dema rûbirûbûna bi peroksîda hîdrojenê de çalakiya sîtokrom c oksîdazê parast.

Ev farmakolojiya şaneyên veqetandî ye. Pêkhate bi belavbûnê di navbera çandiniyê de, bi konsantrasyoneke diyarkirî, gihîşt şaneyan; di rê de ne kornea, ne fîlma hêsiran, ne lens, ne madeya camî, ne xwîn û ne jî pergala parastinê hebû. Mebesta modelê her ev hêsanî ye: ew nîşan dide ku dema pêkhate digihîje şaneyên gangliyonê, ew bixwe dikarin bên parastin. Ew tiştekî nabêje ka gelo dilopek li ser rûyê korneayê dikare konsantrasyoneke diyarkirî bigihîne beşa hundirîn ya retînayê. Ji konsantrasyonên ji 10 micromolar zêdetir hat dûrketin, ji ber ku ew ji bo heman şaneyan toksîk bûn; ev tîne bîra me ku bersiva dozê di qabekê de di her du aliyan de dixebite.

Fotoreseptor di mişkên mutant û rêzeke şaneyî de

Lêkolîna sêyemîn bi beşa derve ya retînayê ve girêdayî ye. Lêkolîneran mişkên Harlequin bi kar anîn; di wan de kêmasiya faktora çêker a apoptozê heye ku dihêle kompleksa I bi awayekî ne temam bê komkirin, û di temenê 11 mehan de avahiya fotoreseptoran, nîşankerên beşên derve û yekparebûna mîtokondriyan lêkolîn kirin. Piştî ji şîr birînê, şîna metîlenê bi rêya ava vexwarinê, bi qasî 10 mg/kg di rojê de, bi awayekî sîstemîk hat dayîn. Mişkên mutant ên ku madde wergirtibûn, li gorî yên ku madde wernagirtibûn, stûrbûna retînayê ya zêdetir, nîşankerên rodopsîn û opsîn ên zêdetir û avahiya mîtokondrî ya tenduristtir parastin.

Xebata hevdem a şaneyî şaneyên 661W bi kar anî; ev rêzeke şaneyî ya mişkê ye ku mîna fotoreseptoran e û dikare bê dawî zêde bibe. Ew ji bo 24 saetan li ber rotenonê, bi şîna metîlenê an bê wê, hatin danîn. Mayîna zindî li 30 micromolar baştir bû, û konsantrasyonên kêmtir rêjeya NADH bi NAD+ re asayî kirin û stresa oksîdatîf kêm kirin. Hûrgiliya balkêş ew e ku şîna metîlenê çi nekir: wê ATP venegerand. Parastin bi sivikkirina stresa redoksê û aramkirina rêçikên stresê re hevaheng bû; bersiva proteînên nenûkirî ya mîtokondrî û nîşankerên mîtofajiyê jî di nav wan de bûn. Ew ne bi rizgarkirina dabînkirina enerjiyê re girêdayî bû.

Ev cudahî ji bo îdiayên li ser şîna metîlenê û retînayê girîng e. Pêkhateyek dikare fotoreseptorekî di bin stresê de zindî bihêle, bêyî ku kêmasiya enerjiya wî rast bike; ev her şîroveya dermankirinê sînordarî stresa redoksê dike, ne ciwankirineke berfireh.

Sê lêkolîn li kêleka hev

Berawirdkirina jêrîn her lêkolînê bi model û rêya dayînê diyar dike, ji ber ku ev her du stûn diyar dikin ka encam dikare piştgirî bide çi.

Her rêz pêşklînîkî ye. Di tu rêzê de nexweş nehatin tevlîkirin, dîtin nehat pîvan an formûlasyoneke ji bo çavan nehat ceribandin.

Çima ev ne dermankirineke glokomê ye

Lênêrîna glokomê zexta hundirê çav kêm dike. Noroparastin tiştekî cuda diceribîne: zindî hiştina şaneyên gangliyonê û aksonên wan di bin stresê de. Lêkolînên jorîn ji projeya duyemîn re ne, ne ya yekemîn. Tu yekê zext kêm nekir, û tu yekê şîna metîlenê bi dermankirina kêmkirina zextê re berawird nekir. Ji ber vê yekê, nêzîkatiyên pejirandî yên glokomê û kontrola zextê ji noroparastina redoksê pirseke cuda dimînin, û encameke mayîna şaneyan a zindî nikare wekî rizgarkirina dîtinê bê xwendin.

Cudahiyên rêyên dayînê vê xalê xurt dikin. Derzîkirineke hevdem a nav madeya camî di dema birîndarbûnê de mîqdareke naskirî li kêleka retînayê datîne. Dayîna dozê di ava vexwarinê de tevahiya heywanê bi mehan li ber maddeyê dihêle, bi konsantrasyoneke retînayê ya nenas. Navbera çandiniyê şaneyên tazî rasterast li ber maddeyê dihêle. Tu yek ji van pêşbînî nake ka çi beş ji dozeyeke li ser rûyê çav hatî dayîn dê ji korneayê derbas bibe, bi hêsiran neyê rakirin, ji lens û madeya camî derbas bibe û bi konsantrasyoneke alîkar bigihîje yek ji tebeqeyên retînayê. Ev pirsgirêka gihandinê beşek ji pirsa berfirehtir a rêyên dayînê û belavbûna şîna metîlenê ye; tê de her rê hewcedarî pîvanên konsantrasyonê yên xwe ye.

Cudahiyên tevnê astengiyeke duyemîn zêde dikin. Rengek ku digihîje pêşiya çav, negihîştiye pişta wê, û konsantrasyonek ku alîkariya tebeqeyekê dike dikare zirarê bide ya din. Solûsyonên firotana perakendeyê wekî amadekariyên ji bo çavan nayên çêkirin, sterilkirin, tamponkirin an parastin; herwiha paqijî, pH, osmolalîte û madeyên alîkar hemû ji bo rûbirûbûna korneayê û hundirê çav girîng in. Di van dîtinên li ser retînayê de tiştek bikaranîna van solûsyonan di nav an li ser çav de pejirandî nake. Pirsên li ser standardên amadekirinê bi ewlehî û destgirtina şîna metîlenê ve girêdayî ne.

Delîl li ku disekinin

Dema ev sê gotar bi hev re tên xwendin, ew piştgirî didin îdiayeke teng: di şertên kontrolkirî de, şîna metîlenê dikare stresa redoksê ya mîtokondrî di noronên retînayê de sivik bike û avahiya wan biparêze. Îdia li cihê ku şert diqedin diqede. Modelên toksînê û kêmasiya genetîkî ya kompleksa I ne glokom, drusen an nexweşiyên diyabetê ne. Demên kurt û encamên avahî ne dîtineke domdar in. Û konsantrasyoneke parêzkar di beşekê de ne dozeke ji bo beşeke din e.

Piştgiriyeke xurtir dê hewcedarî hêmanên cuda be: gihîştina diyarkirî ya maddeyê ber bi retînayê ve piştî rêyeke dayînê ya ku di klînîkê de dikare bê bikaranîn, encamên fonksiyonel ên dîtinê di heywanan de, sûdeke serbixwe ji zextê di modelekê de ku bi glokomê ve têkildar e, û paşê daneyên ewlehî û bandordariyê di mirovan de. Heta ku ev hebin, şîna metîlenê û dîtin hîpotezeke lêkolînê ya bi sînorên zelal dimîne: farmakolojiya mîtokondrî ya maqûl di retînayê de, ku tenê di şaneyan û heywanan de hatiye nîşandan, bê rêyekê ji van lêkolînan ber bi dermankirina çavan ve.