Investigadores da Universidade de Genebra (UNIGE), em colaboração com a Universidade de Lausanne (UNIL), identificaram o papel essencial desempenhado por um fecho molecular formado por quatro proteínas. A ausência desse fecho leva à morte celular nas células da retina. Esta descoberta pode levar ao desenvolvimento de abordagens terapêuticas para a retinite pigmentosa.

A retinite pigmentosa é a doença hereditária da retina mais comum em humanos, com prevalência de uma em cada 4000 pessoas em todo o mundo. Os primeiros sintomas aparecem geralmente entre os 10 e os 20 anos de idade com perda da visão noturna. A partir daí, o campo visual estreita-se numa “visão de túnel”, acabando por levar à cegueira por volta dos 40 anos. A doença é caracterizada por uma degeneração das células sensíveis à luz, os fotorrecetores.

Essas células neuronais especializadas da retina são responsáveis pela conversão da luz num sinal nervoso. O segmento externo da célula é composto por pilhas de discos nos quais os pigmentos sensíveis à luz estão localizados. O segmento interno contém toda a maquinaria metabólica essencial ao funcionamento da célula e está ligado ao segmento externo pelo cílio conector.

Mutações nos genes de quatro proteínas localizadas neste cílio de conexão estão todas associadas a patologias da retina que apresentam degeneração de fotorrecetores. Eles estão localizados em centríolos, estruturas cilíndricas feitas de microtúbulos e presentes em todas as células animais. No centríolo essas proteínas garantem a coesão dos diferentes microtúbulos agindo como um fecho. Fica a dúvida se elas não teriam o mesmo papel nas estruturas tubulares do cílio conector.

Graças a uma técnica de microscopia de expansão otimizada pela equipa de Virginie Hamel e Paul Guichard do Departamento de Biologia Molecular e Celular da Faculdade de Ciências, que permite inflar as células sem as deformar, os cientistas conseguiram observar o tecido da retina com uma resolução nunca alcançada.

Os biólogos concentraram-se na estrutura dos cílios de conexão de ratinhos que tinham – ou não tinham – uma mutação no gene de uma das quatro proteínas mencionadas. Essas observações foram realizadas em diferentes fases da vida.

Na ausência da mutação, os investigadores descobriram que essas proteínas garantem, assim como se viu anteriormente nos centríolos, a coesão entre os microtúbulos, formando um fecho que se fecha à medida que o desenvolvimento avança.

Por outro lado, quando o gene dessa proteína sofre mutação, embora a estrutura dos microtúbulos pareça normal nos primeiros dias, os microtúbulos tornam-se gradualmente cada vez menos ligados uns aos outros. Na idade adulta, os ratinhos afetados têm microtúbulos que já não são “compactados” e eventualmente colapsam, levando à morte celular dos fotorrecetores.

Este estudo, publicado na revista PLOS Biology, permitiu uma melhor compreensão a nível molecular e estrutural da retinite pigmentosa, o que torna possível considerar tratamentos terapêuticos que atuam a montante da degeneração celular.

Ao injetar a proteína em pacientes que sofrem de certos tipos de retinite pigmentosa, pode-se imaginar que o fecho molecular poderia ser restaurado para garantir a integridade estrutural dos microtúbulos dos cílios de conexão, evitando assim a morte das células fotorrecetoras.