Propeptyd oksydazy lizynowej: nowy cel w walce z retinopatią cukrzycową

Specjaliści podkreślają, że u ok. 1:3 diabetyków wystąpi retinopatia cukrzycowa (DR), powikłanie cukrzycy prowadzące niekiedy do ślepoty. Ostatnio Amerykanie odkryli, że wysokie stężenia glukozy zwiększają poziom prekursora enzymatycznego - propeptydu oksydazy lizynowej (ang. lysyl oxidase propeptide, LOX-PP) - który sprzyja śmierci komórkowej. Niewykluczone więc, że w przyszłości będzie się dało leczyć retinopatię, obierając na cel LOX-PP bądź jego metabolity.

Odkryliśmy, że warunki hiperglikemiczne czy cukrzycowe zwiększają poziom LOX-PP. LOX-PP może wywoływać śmierć komórkową, upośledzając szlak przeżyciowy. [...] Nasz artykuł demonstruje nową funkcję LOX-PP, która polega na pośredniczeniu śmierci komórkowej w warunkach hiperglikemii w hodowlach komórek śródbłonka siatkówki i u zwierząt z cukrzycą - podkreśla dr Sayon Roy ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu Bostońskiego.

Autorzy raportu z The American Journal of Pathology przypominają, że badania na komórkach raków trzustki i piersi sugerują, że nadmierna ekspresja LOX-PP może wyzwalać śmierć komórkową (apoptozę). Naukowcy postanowili więc zbadać rolę LOX-PP w tkance siatkówki. W ramach studium badano naczynia siatkówki szczurów zdrowych i z cukrzycą oraz gryzoni zdrowych, którym bezpośrednio do oka podano sztucznie zsyntetyzowany, rekombinowany, LOX-PP (rLOX-PP). Analizowano zmiany związane z retinopatią, takie jak obrzęk czy przeciekanie naczyń. Zwracano też uwagę na wskaźniki histologiczne, np. kapilary bezkomórkowe (AC) i utratę perycytów (PL).

Okazało się, że w porównaniu do grupy kontrolnej, w siatkówkach szczurów z cukrzycą występowało więcej AC i PL. U zdrowych szczurów, którym bezpośrednio do oka podano rLOX-PP, także wzrastała liczba bezkomórkowych kapilar i utrata perycytów (porównań dokonywano do zwierząt, którym podano zastrzyk kontrolny).

Oprócz tego akademicy badali wpływ wysokich poziomów glukozy na hodowle komórek śródbłonka siatkówki. Okazało się, że dodanie glukozy do hodowli nasilało ekspresję LOX-PP i zmniejszało aktywację serynowo-treoninowej kinazy Akt, zwanej też kinazą białkową B; Akt odpowiada za fosforylację wielu białek związanych z regulacją podstawowych procesów komórkowych, w tym transkrypcji, metabolizmu, apoptozy czy proliferacji.

Zaobserwowano, że komórki wystawione na sam rLOX-PP przejawiały nasiloną śmierć komórkową, a także obniżoną fosforylację przez Akt.

Roy i inni podkreślają, że badanie zapewnia klarowne dowody, że wysokie stężenie glukozy podwyższa poziom LOX-PP, co z kolei sprzyja apoptozie. Ponadto wydaje się, że LOX-PP wywołuje śmierć komórkową, upośledzając szlak przeżyciowy.

DR to wiodąca przyczyna ślepoty w populacji w wieku produkcyjnym. Niestety, nie ma na nią lekarstwa. Nasze wyniki sugerują nowy mechanizm [...], który będzie można wykorzystać jako cel przy zapobieganiu waskulopatii związanej z retinopatią.

Oksydaza lizynowa jest enzymem odpowiedzialnym za sieciowanie kolagenu i elastyny w przestrzeni pozakomórkowej. Rola propeptydu LOX jest słabiej poznana.

retinopatia cukrzycowa apoptoza śmierć komórkowa śródbłonek siatkówki propeptyd oksydazy lizynowej Sayon Roy