GARP2 acelera la degeneración retiniana en un modelo de ratón


      En la retina del ojo, conos y bastones convierten la luz en señales eléctricas, el primer paso hacia la visión humana. Los investigadores de la Universidad de Alabama en Birmingham están estudiando las proteínas de las células de bastón GARP1 y GARP2 para aprender cómo funcionan en la fototransducción normal, así como en la degeneración anormal de la retina que puede conducir a la ceguera en enfermedades como la retinitis pigmentosa.

En experimentos publicados en Scientific Reports , Marci DeRamus, Ph.D., Steven Pittler, Ph.D., y colegas demuestran que GARP2 acelera la degeneración retiniana en ratones que carecen de otra proteína de la célula del vástago implicada en la producción de la señal eléctrica. El fondo genético eliminatorio que se utiliza permite el efecto potencialmente perjudicial de GARP1 y GARP2 para ser amplificado, y también permite que los posibles roles de GARP1 y GARP2 a distinguirse.

El objetivo es diseccionar los papeles de la estructura y la función de la proteína de GARP en las células de la varilla sensibles a la luz.

DeRamus y Pittler, Facultad de Optometría de la UAB, también han dado un paso importante hacia la creación de una nomenclatura estandarizada entre ratones y humanos para una medición de la degeneración retiniana llamada tomografía de coherencia óptica o OCT. Esta sencilla prueba de imagen no invasiva utiliza ondas luminosas para producir una imagen transversal de las distintas capas de la retina, lo que permite determinar el espesor de la capa y la integridad. Los médicos de los ojos en todo el mundo utilizan OCT como una forma de monitorear la salud de la retina en los pacientes.

En el documento, DeRamus y Pittler proponen un estándar uniforme para el etiquetado de nomenclatura de OCT de ratón, que dicen que hasta ahora ha sido incompleto, inconsistente entre grupos de investigadores y, a menudo, en conflicto con la nomenclatura de OCT humana recientemente establecida.

Los investigadores de la UAB alinearon cuidadosamente la imagen OCT de ratón con imágenes histológicas microscópicas de ratón para proponer la nomenclatura OCT de ratón uniforme, que también adoptaron en sus experimentos.

"Este nuevo estándar representa la alineación más precisa y la designación de capa para el ratón hasta la fecha", escribieron en el documento. "La adopción de esta nomenclatura creará un estándar único para la designación de la capa OCT y facilitará la comparación de los resultados de OCT de diferentes laboratorios".
"Los oftalmólogos de todo el mundo usan la OCT para diagnosticar y controlar la enfermedad de la retina", dijo Christine Curcio, Ph.D., profesora del Departamento de Oftalmología de la UAB que ha estado involucrada en el establecimiento de la designación de capa OCT humana. "Nomenclatura similar para la imagen OCT de los ratones ayudará a acelerar la traducción de los hallazgos de laboratorio a la utilidad clínica".
Detalles de la investigación

Distinguir las diferentes funciones de GARP1 y GARP2 es confusa por su superposición. Se generan a partir del mismo gen y son idénticos para 318 aminoácidos, que es casi todos los 326 aminoácidos de GARP2. El aminoácido de 550 aminoácidos GARP1 tiene 232 aminoácidos adicionales no encontrados en GARP2. GARP1 y GARP2 son proteínas intrínsecamente desorganizadas, que pueden permitir múltiples conformaciones que impulsan las interacciones con múltiples proteínas.

Los investigadores de la UAB criaron ratones knockout que carecían de una proteína de vástago llamada cGMP-gated catión beta-subunidad de canal y las proteínas GARP, que están codificados por el mismo gen. La subunidad beta es parte del canal de la membrana que dispara la señal eléctrica en las células del bastón en respuesta a la luz. Luego, criaron los ratones knockout con tres cepas más de ratones que expresan o sólo GARP1 solo, sólo GARP2 solo, o GARP1 y GARP2.

Siguieron degeneración retiniana en estas cepas a las tres y 10 semanas, utilizando OCT y luz y microscopía de transmisión para medir el adelgazamiento de la capa nuclear externa, que contiene los cuerpos celulares de las barras y conos. También midieron el adelgazamiento del grosor total de la retina. Medían la pérdida funcional por electrorretinografía.

La tasa de adelgazamiento de la capa nuclear externa -en comparación con los ratones normales- fue mayor para los knockouts de la subunidad beta que tenían sólo GARP2 solo, seguidos en orden decreciente por los knockouts con GARP2 y GARP1, el knockout con sólo GARP1 y El knockout sin proteína GARP.

La tasa de adelgazamiento del espesor total de la retina - en comparación con los ratones normales - fue mayor para los knockouts de la subunidad beta que sólo tenía GARP2 solo, seguido en orden decreciente por los knockouts con GARP2 y GARP1, el knockout sin proteína GARP, Y el nocaut con sólo GARP1.

Así, GARP2 parece acelerar la degeneración retiniana . Sin embargo, cuando GARP2 y GARP1 estaban presentes, GARP1 pareció ralentizar el efecto negativo de GARP2. Esto sugiere que las dos proteínas tienen papeles distintos y separados en los fotorreceptores de varilla.

 


Publicado el jueves 16 de febrero de 2017 en Retina

Fuente: Scientific Reports

Enlace: http://www.uab.edu/news/innovation/item/8000-garp2-accelerates-retinal-degeneration-in-a-mouse-model

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