La rigenerazione del nervo ottico è stata a lungo considerata impossibile., Ma nel corso degli ultimi 20 anni, i progressi nel campo hanno instillato fiducia in molti ricercatori—tra cui Larry Benowitz, PhD, Professore di oftalmologia e Neurochirurgia presso la Harvard Medical School—che rigenerare il nervo ottico non solo è possibile, ma potrebbe anche trasformare la pratica clinica di oftalmologia in appena 15 anni.
Un leader nel campo della rigenerazione del nervo ottico, Dr., Benowitz ha dedicato quasi 40 anni della sua carriera di ricerca di base e traslazionale presso il Boston Children’s Hospital allo studio di come il cervello si riavvolge dopo l’infortunio.
L’infiammazione stimola la rigenerazione
Inizialmente si è concentrato sulla rigenerazione del nervo ottico nei vertebrati inferiori come i pesci. Poi ha iniziato a studiare le cellule gangliari della retina dopo scienziato britannico Martin Berry ha scoperto che un innesto di nervo periferico impiantato nella parte posteriore dell’occhio potrebbe stimolare le cellule nervose nella retina.,
Tra le prime scoperte del Dr. Benowtiz c’era che l’infiammazione nell’occhio causava la rigenerazione di alcune cellule gangliari retiniche. Più tardi, ha scoperto che le cellule infiammatorie producono un fattore di crescita chiamato oncomodulina.
“Nel periodo in cui il nostro gruppo ha identificato l’oncomodulina, altri ricercatori—come Xi Gong He, PhD, qui a Children’s, e Jeff Goldberg, MD, PhD, a Stanford—pubblicavano anche il loro lavoro sulla rigenerazione del nervo ottico., C’è stata un’enorme sinergia sul campo, con il lavoro di tutti molto complementare.”
L’approccio a tre punte ha un effetto sinergico sulla rigenerazione
Il boom nella ricerca rigenerativa del nervo ottico ha portato il Dr. Benowitz alla sua prossima scoperta. Scoprì che stimolando l’oncomodulina, aumentando i livelli di adenosina monofosfato ciclico e cancellando il gene che codifica l’enzima PTEN, le fibre del nervo ottico crescevano per tutta la lunghezza del percorso visivo e ripristinavano alcuni elementi di base della visione. Sebbene questi risultati fossero promettenti, il Dott., Benowitz voleva sapere cosa stava impedendo alle altre cellule di sopravvivere e rigenerarsi.
Lo zinco inibisce la rigenerazione
Paul Rosenberg, MD, PhD, uno dei colleghi di Benowitz al Boston Children’s Hospital, aveva studiato il ruolo dello zinco nel sistema nervoso. “Abbiamo scoperto che i livelli di zinco ionico erano sorprendentemente elevati quando il nervo ottico era ferito”, ha detto il dottor Benowitz. Il suo team ha anche scoperto che la chelazione dello zinco ha migliorato la sopravvivenza dei neuroni della retina e stimolato la rigenerazione delle fibre nervose nei topi.,
Meccanismi molecolari di rigenerazione
Dr. Benowitz e ricercatori di Stanford e dello Scripps Institute stanno ora scavando nei meccanismi molecolari della rigenerazione nervosa. Con il finanziamento del National Eye Institute Audacious Goals Initiative, mirano a identificare geni e proteine che aiutano o ostacolano la capacità delle cellule gangliari retiniche di rigenerarsi, far crescere gli assoni in un bersaglio e diventare funzionali nei topi.
Con il supporto del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti, Dr., Benowitz sta anche esaminando i primi cambiamenti di espressione genica che sono legati alla rigenerazione e valutando le differenze molecolari tra le cellule nervose che si rigenerano e quelle che non lo fanno.
Guardando al futuro
“Le prossime sfide sono ottimizzare la rigenerazione nervosa e verificare se ripristina livelli di visione funzionalmente significativi per i pazienti con lesioni traumatiche e glaucoma.,”Questa ricerca traslazionale è promettente per milioni di pazienti in tutto il mondo con lesioni cerebrali traumatiche e malattie, come il glaucoma, che danneggiano il nervo ottico e causano perdita permanente della vista e cecità.