Vananemine, senestsents ja glaukoom

Glaukoom on peamine pimedaks jäämise põhjus ja selle risk suureneb vanusega. Vananenud silmades võivad rakud siseneda senestsentsi seisundisse – nad lõpetavad jagunemise, kuid jäävad ellu – ja vabastavad kahjulikke signaale, mida nimetatakse senestsentsiga seotud sekretoorseks fenotüübiks (SASP). Senestsentsed rakud silmas võivad haigust süvendada. Näiteks vananenud trabekulaarse võrgustiku rakud (silma ees olev filter) muutuvad jäigaks ja ummistuvad, tõstes silmarõhku (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Võrkkestas ja nägemisnärvis vabastavad senestsentsed rakud tsütokiine (nagu IL-6, IL-8, IL-1β) ja ensüüme (MMP-sid), mis põhjustavad põletikku, koe ümberkujundamist ja närvirakkude surma (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Neid SASP-faktoreid on leitud inimese glaukomatoossetes silmades ja silmarõhu loommudelites, kus nad põhjustavad võrkkesta ganglionirakkude (RGC) kahjustusi (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Nende rakkude sihtimine on uus idee: nende eemaldamine või vaigistamine võib aidata kaitsta nägemisnärvi.

Senestsents silmas

Senestsentsed rakud kogunevad silma olulistesse kudedesse. Trabekulaarses võrgustikus (TM) jäigastab senestsents võrgustikku ja suurendab vastupanu vedeliku väljavoolule (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). See tõstab silmasisest rõhku, mis on glaukoomi peamine riskifaktor. Glaukoomiga inimestel on võrreldes normaalsete silmadega mõõdetud rohkem senestsentseid TM-rakke (mida tähistavad ensüümid nagu SA-β-gal või valgud p16^INK4a ja p21^CIP1) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Kõrge p16 ja p21 tase TM-rakkudes korreleerub glaukoomiga ja vanadusse elab vähem TM-rakke (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Nägemisnärvi pea ja võrkkestas põhjustavad vananemine ja stress RGC-de ja tugirakkude (astrotsüüdid, mikrogliia) senestsentsiks muutumise. Need rakud sekreteerivad seejärel SASP-faktoreid – proinflammatoorseid tsütokiine (IL-6, IL-1β, IL-8), kemokiine (CCL2, CXCL5) ja maatriksi metalloproteinaase – mis mürgitavad lähedalasuvaid neuroneid ja levitavad senestsentsi naaberrakkudesse (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Kõrge silmasisese rõhuga hiiremudelites ja inimeste glaukoomikoes on leitud IL-6, IL-1β, IL-8 ja teiste SASP markerite kõrgenenud taset, mis on seotud kroonilise põletiku ja RGC-de surmaga (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Seega aitavad senestsents ja SASP kaasa TM-i düsfunktsioonile ja nägemisnärvi kahjustusele glaukoomi korral.

Kvertsetiin ja Fisetin kui senolüütikumid

Senolüütilised ravimid on ained, mis tapavad senestsentseid rakke, samas kui senomorfikumid pärsivad nende kahjulikke sekretsioone. Kvertsetiin ja fisetin on looduslikud flavonoidid, millel on senolüütiline või senomorfne aktiivsus. Kvertsetiin leidub paljudes puu- ja köögiviljades ning on tuntud antioksüdandina. Uuringud näitavad, et kvertsetiin suudab selektiivselt eemaldada senestsentseid rakke ja leevendada SASP-i (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Sellel on ka põletikuvastased ja antioksüdantsed omadused silmas. Võrkkesta stressi mudelites suurendab kvertsetiin kaitsvaid ensüüme (nagu Nrf2 ja HO-1) ja vähendab rakkude surma (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Senolüütikumina pärsib kvertsetiin NF-κB-d (SASP-i peamine regulaator) ja vähendab IL-6 ja teiste tsütokiinide eritumist senestsentsetest rakkudest (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Fisetin, kvertsetiini sugulane, kerkib esile võimsa senolüütikumina. Ühes aruandes ületas fisetin kvertsetiini senestsentsete rakkude hävitamisel kultuurides ja hiirtel (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Fisetini ravi vanadel hiirtel vähendas p16^INK4a ja teisi senestsentsi markereid kudedes, parandas terviklikkust ja pikendas eluiga (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Fisetini kasutatakse juba toidulisandina ja see tundub ohutu. Selle tugev senolüütiline toime viitab, et see võib eemaldada ka senestsentseid silmarakke. Nii kvertsetiinil kui ka fisetinil on inimestel soodne ohutusprofiil, mistõttu on need uuringuteks atraktiivsed (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Prekliinilised tõendid glaukoomi kohta

Glaukoomi mudelites on senestsentsete rakkude eemaldamine näidanud selget kasu. Ägeda silmasisese hüpertensiooniga hiiremudelis muutusid paljud RGC-d senestsentseks ja aktiveerisid SASP-geene pärast silmasisese rõhu tõstmist (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Selles uuringus kasutasid teadlased geneetilist trikki ja senolüütilist ravimit dasatiniib p16^INK4a-positiivsete senestsentsete RGC-de ablatsiooniks (tapmiseks). Märkimisväärselt päästis nende rakkude varajane eemaldamine ülejäänud RGC-d: ravitud hiired säilitasid oma nägemisreaktsioonid ja RGC-de arvud palju paremini kui kontrollrühm (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Teisisõnu, senolüüs kaitses nägemisnärvi jätkuvate kahjustuste eest.

Kuigi dasatiniib oli seal kasutatud ravim, annab see usaldusväärsust ideele: kui senestsentsed RGC-d ja gliiarakud on süüdlased, siis nende sihtimine peaks aitama. Kvertsetiin või fisetin võivad toimida sarnaselt. On mõningaid tõendeid, et toiduga saadud fisetin parandab silma funktsiooni geneetilise glaukoomiga hiirtel (DBA/2J tüvi), vähendades võrkkesta põletikku ja säästes neuroneid (kuigi see leid vajab veel kinnitust).

Teine uuring vaatles isegi inimestest patsiente, kes olid juhuslikult kokku puutunud senolüütikumidega. Retrospektiivses glaukoomipatsientide uuringus, kes juhuslikult võtsid senolüütilisi aineid (teiste seisundite tõttu), ei täheldatud kahju: senolüütikume saanud patsientidel ei olnud halvem nägemine, kõrgem rõhk ega kiirem nägemisvälja kaotus võrreldes sobitatud kontrollrühmaga (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Tegelikult viitab see sellele, et senolüütikumid ei kahjustanud silma ja toetab nende kaitsvate toimete edasist uurimist.

Senolüüsi kasu ja riskid silmas

Võimalik kasu: Senestsentsete rakkude eemaldamine TM-ist ja nägemisnärvist võiks vähendada põletikku ja kudede düsfunktsiooni. TM-is võiks see taastada tervemad väljavoolukanalid ja alandada silmarõhku. Võrkkestas/närvipeas võib see murda SASP-põhise kahjustuse tsükli, säilitades RGC-d, mis muidu sureksid. Senolüüs võiks täiendada olemasolevaid glaukoomiravi (rõhu alandamine), sihtides haiguse vananemisega seotud komponenti.

Võimalikud riskid: Nägemisnärv on õrn närvikude. Teoreetiliselt võivad rakkude tapmisel – isegi kui need on „zombid“ senestsentsed rakud – olla soovimatud tagajärjed. Näiteks võivad mõned tugirakud muutuda osaliselt senestsentseks kahjustuste piiramiseks ja nende äkiline eemaldamine võib esile kutsuda põletiku. Lisaks mõjutavad süsteemsed senolüütilised ravimid mõnikord ka teisi kudesid. Tuntud senolüütikum navitoclax võib põhjustada madalat trombotsüütide taset, seega tuleb ravimi valikul ja annustamisel olla ettevaatlik. Kvertsetiin ja fisetin on üldiselt hästi talutavad, kuid suured annused või pikaajalised toimed silmas on testimata. Igas uuringus tuleb jälgida võrkkesta või nägemisnärvi põletikku, verejooksu või funktsiooni kaotust. Siiani näitavad piiratud andmed (nt ülaltoodud inimeste aruanne), et silma ilmselget toksilisust ei esine (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), mis on julgustav.

Uuringu disain, biomarkerid ja jälgimine

Senolüütikumide testimiseks glaukoomi või silma vananemise korral on vaja hoolikalt kavandatud uuringut. Võimalik disain: randomiseeritud, platseebokontrolliga uuring patsientidel, kellel on varajane glaukoom või silmasisene hüpertensioon. Senolüütikum (nt katkendlik suurtes annustes fisetin või kvertsetiin) manustataks suukaudselt või silmatilgataborettidena (kui paiksed preparaadid muutuvad kättesaadavaks).

Lõpp-punktid: Peamised tulemused hõlmaksid standardseid glaukoomi näitajaid – silmasisest rõhku (IOP), võrkkesta närvikiu kihi (RNFL) paksust OCT-kujutistel, nägemisvälja teste ning musterelektroretinogrammi (PERG) või visuaalselt esile kutsutud potentsiaale (VEP) närvifunktsiooni hindamiseks. Nende paranemine või aeglasem langus oleksid neuroprotektsiooni esmased signaalid.

Biomarkerid: Labori poolelt aitaks senestsentsi biomarkerite jälgimine näidata sihtmärgi tabamist. Juhtivaks markeriks on p16^INK4a. See rakutsükli inhibiitor on senestsentsetes rakkudes ülesreguleeritud. Uuringus saaks mõõta p16^INK4a RNA või valgu taset asendusproovides. Näiteks vere T-rakud või naharakud peegeldavad sageli organismi senestsentsi ja p16 tase võib pärast ravi langeda (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Spetsiifiliselt silmas saaksid teadlased analüüsida eemaldatud TM-rakke (kui neid rutiinse glaukoomikirurgia käigus eemaldatakse) p16 või SA-β-gal-i suhtes. Pisaraid või vesivedelikku saaks analüüsida SASP-faktorite (nagu IL-6, IL-8 ja MMP-d) suhtes (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Nende tsütokiinide langus pärast ravi viitaks SASP-i vähenemisele. Seeria optiline koherentstomograafia (OCT) angiograafia võib samuti näidata muutusi verevoolus või ekstratsellulaarses maatriksis TM-piirkonnas.

Ohutuse jälgimine: Osalejad saaksid regulaarselt silmauuringuid laiendatud pupillidega fundoskoopiaga, et kontrollida põletikku, veresoonte muutusi või pigmendimuutusi. Vereringes olevaid põletikumarkereid (CRP, IL-6) ja verepilti tuleks jälgida (võimalike kõrvaltoimete korral, nagu teiste senolüütikumide puhul). Kui kasutatakse silma preparati, võiks lisada meetmeid nagu sarvkesta paksus ja endoteelirakkude arv. Retrospektiivne uuring [Source 7] kinnitas, et nägemine ja IOP püsisid senolüütikumidega kokkupuutel stabiilsena (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), kuid uuring vajaks intensiivsemat jälgimist.

Vaheanalüüsid peaksid jälgima nägemisteravuse langust või uute silmasümptomite ilmnemist. Kuna närvikoe uuenemine on aeglane, võivad uuringud vajada struktuursete muutuste nägemiseks mitu kuud, seega võiks disainiks olla esialgne 6–12-kuuline pilootfaas. Positiivsed tulemused võiksid seejärel viia suuremate ja pikemate uuringuteni.

Järeldus

Otsides uusi ravimeetodeid glaukoomi ja nägemisnärvi vananemise vastu, pakuvad senolüütikumid nagu kvertsetiin ja fisetin uudset lähenemist. Sihtides kahjulikke senestsentseid rakke ja nende SASP-faktoreid trabekulaarses võrgustikus ja nägemisnärvi peas, võiksid need ühendid vähendada vanusega seotud kahjustusi. Prekliinilised uuringud näitavad, et senestsentsete rakkude eemaldamine säilitab võrkkesta ganglionirakud ja nägemise (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), ja varased inimandmed viitavad, et senolüütikumid ei kahjusta silma (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Selle idee testimiseks on vaja hoolikaid kliinilisi uuringuid, mille lõpp-punktideks on IOP ja närvide kuvamine, senestsentsi biomarkerid (p16^INK4a ja SASP tsütokiinid) ning valvsad ohutuskontrollid. Edu korral võiks senolüüsist saada võimas lisavahend meie arsenalis glaukoomi ja teiste vananemisega seotud nägemisnärvi neuropatiiate vastu.