Ondanks de recente opkomst van meerdere cellulaire en moleculaire strategieën om het gezichtsvermogen bij netvliesaandoeningen te herstellen, blijft het onduidelijk in hoeverre centrale visuele circuits kunnen herstellen wanneer netvliesdefecten op volwassen leeftijd worden gecorrigeerd. Een nieuwe studie van de Universiteit van Californië, de Irvine School of Biological Sciences en de School of Medicine heeft deze vraag beantwoord door te ontdekken dat het volwassen brein het potentieel heeft om gedeeltelijk te herstellen van erfelijke blindheid.
Wetenschappers waren op zoek naar de behandeling van Leber congenitale amaurose (LCA), een groep erfelijke netvliesziekten die zich onderscheidt door ernstige visuele beperkingen bij de geboorte. De aandoening zou kunnen leiden tot degeneratie of disfunctie van de fotoreceptoren van het netvlies.
Kinderen met LCA kunnen aanzienlijk profiteren van het toedienen van synthetische retinoïden, chemische verbindingen die zich richten op de netvlies. Het UCI-team was geïnteresseerd in de vraag of volwassenen met de aandoening baat zouden hebben bij de behandeling.
Sunil Gandhi, hoogleraar neurobiologie en gedrag en de corresponderende auteur, zei: “Eerlijk gezegd waren we onder de indruk van de mate waarin de behandeling de hersencircuits die betrokken zijn bij het gezichtsvermogen redde. Zien houdt meer in dan een intact en functionerend netvlies. Het begint in het oog, dat signalen door de hersenen stuurt. Het zit in de centrale circuits van de hersenen waar visuele waarneming ontstaat.”
Tot nu toe geloofden wetenschappers dat de hersenen moeten deze signalen in de kindertijd ontvangen, zodat centrale circuits zichzelf correct kunnen bedraden. In hun onderzoek werkten wetenschappers met knaagdiermodellen van LCA. Ze waren verrast na het vinden van de resultaten.
Gandhi zei, “De centrale visuele signalering is bij volwassenen aanzienlijk hersteld, vooral de circuits die informatie verwerken die uit beide ogen komt. Direct na de behandeling werden de signalen afkomstig van het andere oog, de dominante route bij de muis, twee keer zo sterk geactiveerd neuronen in de hersenen. Nog verbazingwekkender was dat de signalen van dezelfde kant van het oog na de behandeling vijf keer meer neuronen in de hersenen activeerden, en dit indrukwekkende effect bleef langdurig aanhouden.”
“Het herstel van de visuele functie op het niveau van de hersenen was veel groter dan verwacht op basis van de verbeteringen die we op het niveau van het netvlies zagen. Het feit dat deze behandeling zo goed werkt in het centrale visuele pad op volwassen leeftijd ondersteunt een nieuw concept: dat er een latent potentieel is voor het gezichtsvermogen dat erop wacht om geactiveerd te worden.”
“De bevinding opent opwindende onderzoeksmogelijkheden. Elke keer dat je een ontdekking doet die breekt met je verwachtingen over de mogelijkheid voor de hersenen om zich aan te passen en opnieuw te bedraden, leer je een breder concept. Dit nieuwe paradigma zou kunnen helpen bij het ontwikkelen van retinoïdetherapieën om het centrale visuele pad van volwassenen met deze aandoening vollediger te redden.”
Journal Reference:
- Carey YL Huh, Henri Leinonen ET al. Retinoïdetherapie herstelt oogspecifieke corticale reacties bij volwassen muizen met retinale degeneratie. Current Biology DOI: 10.1016 / j.cub.2022.09.005
