Introduzione
Il glaucoma è una malattia oculare legata all'età in cui l'elevata pressione nell'occhio (pressione intraoculare, o PIO) danneggia le cellule nervose retiniche e porta alla perdita della vista. L'invecchiamento è il più grande fattore di rischio per il glaucoma, e nuove ricerche suggeriscono che ciò potrebbe essere dovuto all'accumulo di cellule senescenti negli occhi che invecchiano – cellule che hanno smesso di dividersi permanentemente e secernono segnali infiammatori. La senescenza cellulare è una risposta normale al danno o allo stress, ma quando queste vecchie cellule si accumulano rilasciano una miscela di molecole chiamata fenotipo secretorio associato alla senescenza (SASP). I fattori SASP includono citochine infiammatorie (come l'interleuchina-6), fattori di crescita (come il TGF-β) ed enzimi che rimodellano il tessuto. Nei tessuti oculari come il trabecolato (TM) (il canale di drenaggio che controlla la PIO) e la testa del nervo ottico (TNO) (dove gli assoni delle cellule ganglionari retiniche escono dall'occhio), le cellule senescenti e il loro SASP sembrano guidare l'infiammazione cronica e la cicatrizzazione. Ad esempio, una recente revisione ha notato che sia le cellule del TM che le cellule ganglionari retiniche negli occhi che invecchiano mostrano marcatori di senescenza, e l'eliminazione di queste vecchie cellule ha migliorato la sopravvivenza delle cellule ganglionari retiniche nei modelli animali (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (www.nature.com). Questo articolo esamina le prove che la senescenza contribuisce al glaucoma ed esplora come le terapie senolitiche – farmaci che uccidono specificamente le cellule senescenti – potrebbero aiutare a proteggere l'occhio.
Senescenza nella Nicchia del Glaucoma
Senescenza del Trabecolato
Il trabecolato (TM) è un tessuto spugnoso che drena il fluido dall'occhio. Con l'invecchiamento normale, il numero di cellule del TM diminuisce gradualmente e il trabecolato sviluppa materiale extracellulare spesso e rigido. Studi istologici mostrano che gli occhi più anziani hanno molte meno cellule del TM rispetto agli occhi giovani, e questa perdita è molto maggiore nei pazienti affetti da glaucoma (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Quando le cellule del TM muoiono o invecchiano e vengono sostituite da una matrice simil-cicatriziale, il canale di drenaggio si restringe e la PIO aumenta (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Infatti, Zhang et al. descrivono come un'“assenza di cellule del TM, seguita dalla loro sostituzione con matrice extracellulare, porta a una maggiore resistenza al deflusso del fluido” (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Questo si accorda con le osservazioni cliniche che la via di deflusso invecchiata diventa fibrotica (ad esempio, l'accumulo di collagene di tipo VI è osservato nel TM glaucomatoso) e aumenta la PIO (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).
Studi di laboratorio sulle cellule del TM hanno identificato le caratteristiche classiche della senescenza nelle cellule invecchiate o stressate: forma ingrandita, arresto del ciclo cellulare ed espressione di marcatori come p16^INK4a. È importante sottolineare che le cellule del TM senescenti scatenano fattori SASP pro-infiammatori. Ad esempio, è stato dimostrato che le cellule del TM senescenti sovraproducono interleuchina-6 (IL-6), IL-8 e chemochine (CCL2, CXCL3) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Queste citochine possono reclutare cellule immunitarie e guidare la segnalazione fibrotica (in particolare il TGF-β fa parte anche del SASP oculare). Tale infiammazione cronica probabilmente irrigidisce il TM. In breve, il tessuto del TM invecchiato e malato accumula cellule senescenti che secernono segnali induttori di fibrosi, contribuendo all'ostruzione del deflusso e all'elevata PIO (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).
Senescenza della Testa del Nervo Ottico e della Retina
Il glaucoma danneggia anche la testa del nervo ottico (TNO) e le cellule ganglionari retiniche (CGR) che inviano segnali dall'occhio al cervello. Anche l'invecchiamento colpisce questi tessuti. Le CGR negli occhi più anziani mostrano maggiori danni ossidativi e sono meno in grado di sopravvivere allo stress (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Le cellule senescenti nella retina (neuroni o cellule di supporto retinico) secernono in modo simile fattori SASP che possono danneggiare i neuroni vicini. Ad esempio, in modelli sperimentali di PIO elevata, la retina lesionata mostra un aumento di IL-1β, IL-6, IL-8 e altre citochine SASP (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Questi fattori infiammatori alimentano un circolo vizioso di danni: rafforzano la senescenza nelle cellule vicine e provocano un'infiammazione cronica nella regione della TNO.
Infatti, molti studi hanno trovato marcatori di senescenza nelle CGR e nel tessuto del nervo ottico in modelli di glaucoma. In particolare, la rimozione di quelle vecchie CGR ha avuto un effetto neuroprotettivo. In un modello murino di ipertensione oculare, prendere di mira le CGR senescenti per la rimozione (un approccio “senolitico”) ha preservato le CGR sane e mantenuto la vista (www.nature.com). Allo stesso modo, in un modello di lesione da schiacciamento del nervo ottico, dasatinib+quercetina (una combinazione di farmaci senolitici) ha ridotto significativamente il restringimento dei dendriti delle CGR e ha persino promosso la rigenerazione degli assoni (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Questi risultati suggeriscono che le CGR senescenti contribuiscono attivamente alla degenerazione e che la loro eliminazione risparmia i neuroni rimanenti. In sintesi, il TM e la TNO nel glaucoma formano una nicchia di stress cronico e pro-infiammatorio – guidato almeno in parte dall'accumulo di cellule senescenti e del loro SASP.
Terapie Senolitiche nei Modelli Oculari
I ricercatori hanno iniziato a testare agenti senolitici noti in modelli di malattie oculari per vedere se l'eliminazione delle cellule senescenti può migliorare la salute oculare. I principali senolitici includono dasatinib (un inibitore delle chinasi) + quercetina (un flavonoide), fisetina (un flavonolo vegetale) e navitoclax (un inibitore della famiglia BCL-2). La maggior parte degli studi finora sono preclinici (modelli animali o cellulari).
Dasatinib + Quercetina (D+Q): Questo “cocktail senolitico” a due farmaci è il più studiato. In topi con lesione del nervo ottico, uno studio ha mostrato che il trattamento con D+Q ha preservato la struttura e la funzione delle CGR: i topi trattati avevano meno restringimento dendritico nelle loro CGR e mostravano una tendenza alla ricrescita assonale, suggerendo una riparazione neurale (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). In un modello di neovascolarizzazione coroideale indotta da laser (una malattia retinica), l'iniezione intravitreale diretta di D+Q nell'occhio ha ridotto drasticamente i marcatori di senescenza e la gravità della malattia. I ratti trattati avevano molte meno cellule p16^INK4a-positive nella retina e lesioni neovascolari più piccole – infatti, l'effetto era paragonabile alla terapia anti-VEGF standard (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ciò evidenzia che i senolitici somministrati localmente possono agire all'interno dell'occhio: il D+Q intravitreale ha limitato la patologia retinica eliminando le cellule senescenti.
In esperimenti specifici sul glaucoma, D+Q ha mostrato effetti neuroprotettivi. Uno studio sulla retina umana di pazienti affetti da glaucoma (un'analisi retrospettiva di coloro esposti a farmaci senolitici) non ha riscontrato alcun danno – i pazienti in trattamento con senolitici non hanno avuto un peggioramento della vista o una PIO più alta rispetto ai controlli (www.nature.com) – preparando il terreno per la sicurezza. Nel frattempo, i modelli animali di glaucoma suggeriscono un beneficio. Oltre allo studio sulle lesioni del nervo ottico di cui sopra, un classico ceppo di topi predisposto al glaucoma (DBA/2J) trattato con D+Q o con sola quercetina ha avuto migliori elettroretinogrammi da pattern (PERG) e potenziali evocati visivi, indicando una funzione più sana delle CGR (Li et al., 2019). Questi occhi trattati hanno anche mantenuto più CGR e avuto meno infiammazione microgliale rispetto ai controlli non trattati. In breve, la rimozione delle cellule senescenti con D+Q ha preservato la vista nei modelli di glaucoma (mentre i neuroni erano ancora vivi) (www.nature.com) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) – un forte indizio di un effetto neuroprotettivo.
Fisetina: La fisetina è un flavonolo alimentare con proprietà senolitiche. In topi anziani ha ucciso potentemente le cellule senescenti in più organi e ha prolungato la durata della vita (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Ha anche ridotto i marcatori legati all'infiammazione nei tessuti. In un modello sperimentale di glaucoma, la fisetina ha mostrato promettenti risultati: i topi DBA/2J trattati con fisetina hanno avuto una PIO inferiore e una migliore segnalazione retinica rispetto ai topi non trattati (Li et al., 2019). Sebbene i dettagli stiano ancora emergendo, questi risultati implicano che la fisetina può proteggere le CGR – probabilmente smorzando il milieu infiammatorio del SASP nell'occhio.
Navitoclax: Navitoclax (ABT-263) è un farmaco antitumorale che uccide le cellule senescenti bloccando le proteine di sopravvivenza BCL-2. Funziona in molti tipi di cellule di laboratorio, comprese le cellule vascolari e neurali, ma ha gravi effetti collaterali. Nei modelli preclinici, navitoclax ha eliminato efficacemente le cellule senescenti dal cuore e dal cervello (rallentando l'aterosclerosi o la neurodegenerazione), ma il suo uso è limitato dalla tossicità ematica (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Nello specifico, navitoclax causa grave trombocitopenia (basse piastrine), neutropenia e sanguinamento (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Questi rischi ematologici hanno finora impedito studi clinici per l'invecchiamento. Non ci sono ancora rapporti pubblicati su navitoclax in modelli oculari. In linea di principio potrebbe rimuovere le cellule senescenti del TM o della retina, ma il rischio di sanguinamento è preoccupante se somministrato per via sistemica.
In sintesi, i dati animali suggeriscono che i senolitici possono giovare all'occhio. La maggior parte delle prove finora proviene da D+Q (e agenti simili) in modelli di lesione retinica e del nervo ottico (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Questi studi riportano una migliore sopravvivenza delle CGR e struttura/funzione retinica quando le cellule senescenti vengono eliminate. Gli effetti diretti dei senolitici sulla PIO non sono ancora stati dimostrati; non abbiamo uno studio che dimostri che l'eliminazione della senescenza del TM abbassi effettivamente la pressione. Tuttavia, poiché è stato dimostrato che la rimozione delle cellule del TM aumenta la PIO (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), è ragionevole speculare che l'eliminazione delle vecchie cellule del TM (o la prevenzione del loro SASP fibrotico) potrebbe ripristinare parte del deflusso e ridurre la PIO.
Senolitici e Invecchiamento di Tutto il Corpo
I senolitici hanno ricevuto attenzione per il prolungamento della durata della vita sana. Nei topi, trattamenti intermittenti con D+Q o fisetina in età avanzata hanno eliminato le cellule senescenti da più organi, ridotto i marcatori di malattie legate all'età e prolungato la durata della vita. Ad esempio, Yousefzadeh et al. hanno scoperto che la somministrazione di fisetina a topi anziani sani “ha ripristinato l'omeostasi tissutale, ridotto la patologia legata all'età e prolungato la durata della vita mediana e massima” (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Allo stesso modo, Xu et al. (laboratorio Kirkland) hanno mostrato che il trattamento periodico con D+Q in topi anziani ha migliorato la resistenza all'esercizio e ha aumentato significativamente la sopravvivenza rispetto ai controlli (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Il trattamento senolitico ha persino migliorato il metabolismo del glucosio, la funzione cardiaca e altri endpoint dell'invecchiamento negli studi sui tessuti.
Questi benefici a livello organismico suggeriscono che se i senolitici proteggono il corpo in generale, possono anche proteggere l'occhio. In altre parole, mantenere i topi “più giovani” a livello sistemico spesso coincide con occhi più sani. Ad esempio, i topi trattati con fisetina o D+Q in età avanzata hanno meno fibrosi epatica, migliore funzione polmonare, meno artrite – e probabilmente migliore microstruttura oculare, sebbene le misurazioni oculari non fossero l'obiettivo di quei lavori. Per analogia, l'eliminazione delle cellule senescenti sistemiche potrebbe rallentare il declino legato all'età anche nel TM e nella retina. L'occhio è spesso definito una “finestra sull'invecchiamento”, quindi i miglioramenti nell'invecchiamento corporeo potrebbero riflettersi nella conservazione della vista.
Somministrazione, Sicurezza e Considerazioni Cliniche
Una questione importante è come somministrare i senolitici in sicurezza all'occhio. La somministrazione sistemica (pillole orali o iniezioni) è la via più semplice, ma espone l'intero corpo al farmaco. In modo incoraggiante, uno studio retrospettivo ha riscontrato che i pazienti affetti da glaucoma che hanno assunto senolitici per altre ragioni non hanno avuto un peggioramento della vista o della PIO (www.nature.com). Negli studi clinici sull'invecchiamento, le pillole di D+Q erano generalmente ben tollerate: Hickson et al. (2019) non hanno notato effetti avversi gravi (come insufficienza d'organo o morte) nei soggetti che assumevano cicli di dasatinib+quercetina (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). La fisetina è ancora più sicura – è un composto vegetale presente nelle fragole che non ha causato effetti collaterali significativi negli studi sull'uomo (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Al contrario, i rischi di navitoclax (sanguinamento, soppressione del midollo osseo) sono una preoccupazione maggiore (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Se usato sistemicamente, un monitoraggio ematico regolare sarebbe essenziale.
Una strategia locale (oculare) potrebbe evitare la tossicità sistemica. Ad esempio, i farmaci anti-VEGF vengono di routine iniettati nel vitreo per trattare le malattie retiniche. In modo simile, si potrebbe iniettare un agente senolitico nell'occhio: questo è stato fatto nel modello murino di CNV descritto sopra. Il D+Q intravitreale ha ridotto notevolmente il carico senescente e le lesioni della malattia (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). In teoria, un'iniezione intracamerale (nella parte anteriore dell'occhio) potrebbe colpire specificamente le cellule del TM. In alternativa, colliri appositamente formulati o nanoparticelle a lento rilascio potrebbero veicolare i senolitici nel TM. La somministrazione locale limiterebbe l'esposizione ad altri organi e potenzialmente consentirebbe dosi più elevate nell'occhio. Tuttavia, le iniezioni oculari comportano rischi (infezione, distacco di retina) e iniezioni ripetute potrebbero essere impraticabili. I colliri topici spesso penetrano scarsamente nei tessuti più profondi. Nessuno studio pubblicato ha ancora testato senolitici in colliri o iniezioni intracamerali.
In sintesi, entrambi gli approcci, sistemico e locale, presentano pro e contro. I senolitici sistemici sono più facili da somministrare (pillola per pillola) e potrebbero giovare a tutto il corpo (e all'occhio), ma comportano il rischio di effetti collaterali generali. La somministrazione locale concentrerebbe il farmaco nell'occhio (forse più sicura a livello sistemico) ma potrebbe non raggiungere cellule rilevanti (ad esempio, cellule immunitarie senescenti derivate dal sangue) e richiede procedure invasive. Una strategia combinata potrebbe un giorno essere utilizzata: ad esempio, senolitici orali per “rinfrescare” il corpo e la capsula del cristallino, più un trattamento oculare locale per i tessuti posteriori. Sono necessarie ulteriori ricerche per trovare formulazioni sicure e schemi di dosaggio che eliminino le cellule senescenti senza danneggiare quelle normali.
Conclusione
Il glaucoma rimane incurabile con i trattamenti esistenti, che abbassano solo la pressione oculare. Mirare alla senescenza cellulare è un approccio nuovo che mira a modificare la malattia a un livello più profondo. Le prove si accumulano che le cellule senescenti nel trabecolato e nella testa del nervo ottico alimentano l'infiammazione cronica, la fibrosi e la morte dei neuroni retinici nel glaucoma. Studi preclinici mostrano che i farmaci senolitici – in particolare dasatinib+quercetina e fisetina – possono proteggere le cellule ganglionari retiniche e preservare la vista in modelli animali (www.nature.com) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). C'è anche ragione di sperare che i benefici oculari parallelino i miglioramenti generali della salute osservati quando questi agenti prolungano la durata della vita nei topi (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Sebbene i dati umani siano finora limitati, i primi rapporti suggeriscono nessun danno evidente agli occhi da parte dei senolitici (www.nature.com). Per il futuro, è necessario un attento test della terapia senolitica in modelli di glaucoma (e alla fine nei pazienti). Le questioni chiave saranno garantire la sicurezza (evitando la tossicità fuori bersaglio) e trovare metodi di somministrazione pratici. Se avrà successo, il trattamento senolitico potrebbe aggiungere uno strumento che modifica la malattia per proteggere il nervo ottico e il sistema di deflusso che invecchiano – in effetti “eliminando le vecchie cellule” per ripristinare segnali oculari più sani e preservare meglio la vista.