“Molti anni fa, ho iniziato il mio dottorato di ricerca con la ferma determinazione di trovare una cura per la cataratta, non in diversi anni o decenni, ma entro la durata del mio dottorato di ricerca. Tale era il mio entusiasmo e la mia ingenuità! Decenni dopo, quel sogno sembra avverarsi”, dice Barbara Pierscione Vice Decano (Ricerca e Innovazione) del Centro di ricerca sulla tecnologia medica, Università di Chelmsford.
La cataratta è il risultato di un accumulo di frammenti proteici rotti all’interno del cristallino dell’occhio. Questo accumulo e l’aggregazione di frammenti proteici riducono notevolmente la trasmissione della luce alla retina, facendo apparire le cose sfocate o nebbiose. È la causa di circa il 43% di tutta la cecità.
L’intervento chirurgico per rimuovere il cristallino opacizzato e sostituirlo con uno artificiale è stato finora l’unico trattamento disponibile per la cataratta. Circa 10 milioni di operazioni di cataratta vengono eseguite ogni anno, a livello globale. La procedura può cambiare la vita, ma chi non vorrebbe evitare un intervento chirurgico se fosse disponibile un trattamento meno invasivo? È qui che entrano in gioco i colliri a base di steroli. (Gli steroli sono sostanze simili ai grassi che si trovano in natura.)
I miei colleghi ed io abbiamo recentemente condotto uno studio sui topi che ha mostrato effetti promettenti e inaspettati sulla cataratta, dopo aver applicato un composto sterolo ai loro occhi. Quando il composto è stato applicato a un occhio di 26 topi con cataratta, abbiamo scoperto che il 61% dei trattati mostrava un miglioramento del gradiente dell’indice di rifrazione. Questo gradiente è una misura della densità ottica e una componente vitale della qualità dell’immagine. Anche l’opacità delle lenti è stata ridotta nel 46% dei topi.
Tuttavia, gli effetti non erano universali, suggerendo che lo stesso rimedio potrebbe non applicarsi a tutte le cataratte (ne esistono diversi tipi).
Il composto che abbiamo usato era stato testato in precedenza, ma non per l’ottica. Eppure la qualità ottica del cristallino è fondamentale per far viaggiare la luce senza ostacoli verso la retina e quindi per mantenere la vista.
Le indagini sull’utilizzo di questo composto a base di steroli hanno riportato nel 2015 un miglioramento della trasparenza del cristallino del topo e il ripristino parziale della solubilità proteica sia nel cristallino dei topi viventi che nel cristallino umano in un piatto di laboratorio.
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Ma uno studio successivo nel 2019 non è riuscito a trovare prove che questo composto inverta l’accumulo di proteine nei campioni di ratto e umani, né che inverta le opacità nelle lenti di ratto con la cataratta. Tuttavia, il composto non era stato testato sul cristallino umano intero e intatto. E, soprattutto, l’effetto di questo composto sulla proprietà ottica dell’indice di rifrazione (cioè la qualità ottica della lente) non era stato misurato.
Misurare la qualità ottica
“Ho passato anni a sviluppare e applicare metodi per misurare la qualità ottica dell’obiettivo e da oltre un decennio misuro l’ottica dell’obiettivo utilizzando il sistema più avanzato al mondo, il sincrotrone SPring-8 in Giappone, un acceleratore di particelle che produce potenti Raggi X, che consentono di effettuare misurazioni con la massima precisione sulle proprietà ottiche dell’occhio. Questa tecnologia ha permesso a me e ai miei colleghi di caratterizzare accuratamente il gradiente dell’indice di rifrazione nel cristallino trasparenti e in quello con la cataratta, cosa che non potrebbe essere condotta utilizzando una sorgente di luce visibile”, ha spiegato la ricercatrice.
Il gradiente dell’indice di rifrazione è importante per la qualità dell’immagine perché fornisce una migliore capacità di messa a fuoco. La cataratta interrompe questo gradiente a causa dell’accumulo di proteine. L’applicazione delle misurazioni a raggi X è stata la chiave delle nostre ultime scoperte. Inoltre, quando misuriamo le proprietà ottiche, lo facciamo su cristallini interi con le distribuzioni proteiche lasciate indisturbate nella lente.
Il legame tra la funzione ottica di una lente e la solubilità proteica e la propensione all’aggregazione deve essere ulteriormente studiato. Questo è importante per valutare se è possibile invertire il processo di formazione della cataratta e ripristinare la trasparenza su un cristallino offuscato.
Gli scienziati credono da tempo che un accumulo delle principali proteine strutturali di una cataratta, le cristalline, sia irreversibile. Quindi qualsiasi possibile trattamento per una cataratta potrebbe, nella migliore delle ipotesi, arrestarne o rallentarne la progressione.
Se questo non è vero e l’aggregazione proteica è reversibile, allora si apre una vasta gamma di possibilità di trattamento. Non solo la cataratta può essere prevenuta evitando alcune cause note, come una cattiva alimentazione, il fumo e alcuni farmaci, come gli steroidi, ma potrebbe essere possibile utilizzare farmaci che impediscono un’ulteriore progressione. Altri farmaci potrebbero anche essere in grado di invertire il processo di formazione della cataratta e ripristinare la chiarezza di un cristallino che si è appannato.
Ulteriori ricerche devono includere indagini su tutte le proteine del cristallino: le principali proteine strutturali del cristallino (le cristalline e le proteine del canale dell’acqua) in tandem con studi sulla funzione ottica.
“Attualmente stiamo esaminando l’ottica del cristallino da tutti gli aspetti, dalle prime fasi dello sviluppo all’età adulta e osservando come questi risultati si associano ai cambiamenti nelle proteine”, ha aggiunto la Prof. Barbara Pierscione. “Potrebbero essere necessarie molte più ricerche, ma ciò che i nostri recenti risultati di ricerca hanno dimostrato è che il trattamento non chirurgico per la cataratta è possibile e potrebbe essere più vicino di quanto pensiamo”.
Fonte:Medicalxpress
