Ruolo della dopamina nello sviluppo della progressione miopica

La dopamina è un neuromodulatore chiave nella retina e nel cervello che supporta la funzione motoria, cognitiva e visiva. In questo studio, è stato sviluppato un modello murino su uno sfondo C57 in cui l’espressione dell’enzima limitante la velocità per la sintesi della dopamina, la tirosina idrossilasi, è specificamente interrotta nella retina. Questo modello ha consentito la valutazione del ruolo generale della dopamina retinica nella visione utilizzando tecniche elettrofisiologiche (elettroretinogramma), psicofisiche (tracciamento optocinetico) e farmacologiche. Interruzioni significative sono state osservate nella visione adattata alla luce ad alta risoluzione causate da deficit specifici nelle risposte alla luce, sensibilità al contrasto, acutezza e ritmi circadiani in questo modello di topo retinico impoverito dalla dopamina.

Questi effetti globali della dopamina retinica sulla vista sono guidati dalle azioni differenziali dei recettori della dopamina D1 e D4 su specifiche funzioni retiniche e sembrano essere dovuti alla continua biodisponibilità della dopamina piuttosto che agli effetti sullo sviluppo. Insieme, i nostri dati indicano che la dopamina è necessaria per la natura circadiana della visione adattata alla luce e per il rilevamento e l’acutezza ottimali del contrasto.

A fronte di un aumento “epidemico” della miopia negli ultimi decenni e della prevalenza della miopia che si prevede raggiungerà i 2,5 miliardi di persone entro la fine di questo decennio, vi è l’urgente necessità di sviluppare interventi terapeutici efficaci e sicuri per rallentare questo “boom della miopia “e prevenire le complicazioni legate alla miopia e la perdita della vista.

La dopamina (DA) è un importante neurotrasmettitore nella retina e media diverse funzioni tra cui lo sviluppo della retina, la segnalazione visiva e lo sviluppo refrattivo.

Ispirati dalla convergenza di studi epidemiologici e su animali a sostegno della relazione inversa tra attività all’aperto e rischio di sviluppare miopia e dalla stretta relazione biologica tra esposizione alla luce e rilascio / segnalazione di dopamina, abbiamo ritenuto opportuno e importante rivedere criticamente il ruolo di DA nello sviluppo della miopia. Questa revisione rivisiterà diversi punti chiave di evidenza a favore e contro il controllo della luce mediatore DA della miopia: 1) il ruolo causale dei livelli di DA retinici extracellulari, 2) il meccanismo e l’azione dei recettori dopaminergici D1 e D2 e ​​3) i ruoli dei vie retiniche del circuito. Esaminiamo gli esperimenti che mostrano la causalità alterando DA, recettori DA e vie visive utilizzando approcci farmacologici, transgenici o ambientali visivi. Inoltre, valutiamo criticamente i problemi di sicurezza di una strategia di trattamento basata su DA e alcuni approcci per affrontare questi problemi. La revisione identifica le domande chiave e le sfide nel tradurre le conoscenze di base sulla segnalazione DA e sulla miopia dagli studi sugli animali in trattamenti farmacologici efficaci per la miopia nei bambini.

I modelli animali hanno dimostrato un legame tra la disregolazione del sistema dopaminergico retinico e lo sviluppo della miopia (miopia). Abbiamo già dimostrato che l’applicazione topica della levodopa nei pulcini può inibire lo sviluppo della miopia da deprivazione di forma (FDM) in modo dose-dipendente. Qui, esaminiamo se questa stessa protezione si osserva nella miopia indotta dal cristallino (LIM) e se la protezione della levodopa contro FDM e LIM avviene attraverso un meccanismo recettore simile alla dopamina D1 o D2. Per fare ciò, la levodopa è stata somministrata giornalmente come iniezione intravitreale o collirio topico, a una delle quattro dosi crescenti, ai pulcini che sviluppavano LIM. Il meccanismo d’azione della levodopa è stato quindi esaminato mediante la somministrazione concomitante di iniezioni di levodopa con antagonisti della dopamina D1-like (SCH-23390) o D2-like (spiperone) in pulcini che sviluppavano FDM o LIM.

Per entrambi gli esperimenti, l’efficacia della levodopa è stata esaminata misurando la lunghezza assiale e la rifrazione dopo 4 giorni di trattamento. La levodopa ha inibito lo sviluppo della LIM in modo dose-dipendente simile alla sua inibizione della FDM quando somministrata tramite iniezioni intravitreali o colliri topici. Sia in FDM che in LIM, le iniezioni di levodopa sono rimaste protettive contro la miopia quando co-somministrate con SCH-23390, ma non con lo spiperone, indicando che la levodopa suscita la sua protezione attraverso un meccanismo recettoriale simile alla dopamina D2 in entrambi i paradigmi.

Fonti: Retinal Dopamine Mediates Multiple Dimensions of Light-Adapted Vision

Dopamine signaling and myopia development: What are the key challenges

Levodopa inhibits the development of lens-induced myopia in chicks

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