Ny indsigt i A-vitamin genbrug og dagtidssyn

Mange mennesker husker, at de som børn, da de nægtede at spise deres grøntsager, blev fortalt, at "gulerødder er gode for dine øjne." Selvom forældre måske ikke helt havde forstået det på det tidspunkt, der er noget sandhed i dette. Gulerødder er en rig kilde til vitamin A, afgørende for et sundt syn.

Forskere ved UCD Conway Institute, University College Dublin, i samarbejde med internationale forskere ved University of Ulster, University of Washington og University of California, Los Angeles, har offentliggjort nye resultater, der beskriver, hvordan vores øjne genbruger A-vitamin, så vi kan se hele dagen.

At se omverdenen, den type A-vitamin, vi spiser i vores kost, skifter fra en inaktiv (lys-ufølsom) til en aktiv (lysfølsom) form i vores øjne. Denne kontakt skal kontrolleres nøje, da for lidt af den aktive type eller for meget af den inaktive type vitamin A kan føre til arvelige eller aldersrelaterede former for blindhed.

Nethinden er det lysfølsomme lag bag i øjet, der er ansvarlig for at indsamle lys og levere det til hjernen, så vi kan se vores omgivende miljø. Den indeholder specialiserede celler, der er nødvendige for at modtage lys, kaldet stav- og keglefotoreceptorer.

Stænger er vigtige for synet i svagt lys, hvorimod kegler fungerer under skarpe lysforhold. Da vi er aktive i dagtimerne og under kunstig belysning om natten, de fleste menneskelige visuelle oplevelser er afhængige af disse kegleceller. Farvesynet skyldes rødt, grønne og blå kegle undertyper.

Undersøgelsen undersøgte vitamin A-genbrug og dagslyssyn med keglefotoreceptorer, bruger et lægemiddel kaldet Emixustat. Emixustat er i øjeblikket i fase 3 klinisk forsøg for Stargardt sygdom, en juvenil form for arvelig synstab.

UCD-forskerne arbejdede på en lille tropisk fisk, kaldet zebrafisk (Danio rerio), da deres øjne minder meget om mennesker. Emixustat blev brugt til at blokere aktiviteten af ​​et protein kaldet RPE65. Inden i nethinden, dette protein har en vigtig opgave med at skifte inaktivt kost-vitamin A til aktivt lysfølsomt A-vitamin.

"Vores undersøgelse viste, at zebrafisk administreret med stoffet, Emixustat havde dårligere syn umiddelbart efter at være blevet fjernet fra nattemørket. De havde også mindre lysfølsomt vitamin A. Det betyder, at når vi er i mørke, RPE65-protein er vigtigt for at lave det lysfølsomme vitamin A, så vores øjne kan se, når de flytter til et godt oplyst miljø, " forklarede Rebecca Ward, en ph.d. forsker finansieret af et Irish Research Council Enterprise Scholarship med velgørenheden, Bekæmpelse af blindhed.

Ændringer i genet, der laver RPE65-protein, er forbundet med hurtigt fremadskridende former for arvelig barndomsblindhed. Under disse forhold, stav- og/eller keglecellers død kan forekomme på grund af utilstrækkelige niveauer af lysfølsomt vitamin A. Forskerne var også i stand til at vise, at en kemisk syntetiseret form for vitamin A (9-cis-retinaldehye) kunne genoprette synet hos zebrafisken ved at omgå blokaden af ​​RPE65.

Kommenterer resultaterne, Professor Breandán Kennedy, der ledede dette forskningskonsortium, sagde; "Et puslespil for synsforskere er at forstå, hvordan keglefotoreceptorer kontinuerligt genoplades med lysfølsomt vitamin A under dagslysforhold. Overraskende nok, vi opdagede, at hvis zebrafisken med nedsat syn på grund af Emixustat-behandling blev udsat for lys i 30 minutter eller længere, de genvandt fuldt udsyn.

"Dette indikerer, at RPE65 er påkrævet om natten for at give lysfølsomt vitamin A til synet om morgenen. Men, i løbet af dagen, RPE65 er ikke påkrævet, og øjet bruger lys til at regenerere det lysfølsomme vitamin A - en smart, effektiv løsning."

Dr. Laura Brady, Forskningschef ved Fighting Blindness sagde, "Vi er glade for, at denne fremragende og samarbejdende forskning, som inkorporerer perspektiverne for dem, der lever med synstab, er blevet anerkendt på internationalt plan. Dette er et motiverende eksempel på, hvordan prioriteterne og levede erfaringer for dem, der er ramt af synshandicap, kan supplere den videnskabelige ekspertise og demonstrerer den væsentlige integration af alle perspektiver for at give mere relevant og effektfuld forskning. Ved at vide, hvordan syn fungerer, det bliver meget nemmere for os at ordne, og i vores tilfælde at udvikle behandlinger, der vil forhindre eller genoprette synet."

Et panel for offentlig og patientinddragelse (PPI), der arbejder sammen med UCD-forskerne hele vejen igennem, hilste forskningsresultaterne velkommen som et vigtigt skridt i forståelsen af ​​de processer, der er involveret i nedarvet synstab.

"Vi anerkender værdien af ​​at bruge zebrafisk til at studere øjensygdomme. Vi håber, at en dag, i en ikke alt for fjern fremtid, som et resultat af denne vigtige forskning, vi vil alle være i stand til at se disse smukke tropiske fisk."