Wondgenezing van het hoornvlies bij diabetes
- Door MedZine Redactie -
- Geplaatst op
Onderzoekers hebben nieuw inzicht verschaft in hoe diabetes de wondgenezing in het oog vertraagt, door voor het eerst twee verwante ziektegerelateerde veranderingen in het hoornvlies te identificeren. Daarnaast zijn ook drie therapeutische routes geïdentificeerd die deze veranderingen ongedaan maakten en de wondgenezing van het hoornvlies gedeeltelijk herstelden – een ontdekking die uiteindelijk kan leiden tot nieuwe behandelingen voor diabetes. De bevindingen zijn recent gepubliceerd in Diabetologia.
Epigenetische veranderingen bij diabetes
Diabetes, een systemische aandoening, kan leiden tot nieraandoeningen, hartaandoeningen, amputaties, beroertes en zenuwaandoeningen. De meeste diabetesmedicijnen zijn ontworpen om de glucosetolerantie te verhogen of uitgeputte insuline aan te vullen, maar pakken de moleculaire en cellulaire veranderingen en de bijbehorende complicaties niet aan.1
Bij epigenetische veranderingen zijn er specifieke DNA-modificaties die de genexpressie veranderen. De veranderingen zijn dus niet vanaf de geboorte in het genoom vastgelegd, maar later ingevoerd. Diabetes is ook geassocieerd met epigenetische veranderingen, waaronder DNA-methylering en microRNA (miRNA) veranderingen. In de limbus bevinden zich de stamcellen van het hoornvliesepitheel. Door disfunctioneren van de limbale epitheliale stamcellen (LESC) bij gevorderde diabetes kan een verwonding of een medische procedure resulteren in blijvende epitheliale defecten en verminderde wondgenezing.1,2
In deze studie is getracht om epigenetische veranderingen bloot te leggen in diabetische versus niet-diabetische humane limbale epitheelcellen (LEC) verrijkt met LESC. Daarnaast is geprobeerd om diabetische markers te identificeren voor doelgerichte therapie om wondgenezing en stamcelexpressie van het hoornvliesepitheel te normaliseren.1
Onderzoek en resultaten
Menselijke LEC werden geïsoleerd, of gekweekte hoornvliezen werden verkregen, uit autopsie-ogen van donoren met en zonder diabetes. De groepen verschilden niet statistisch in leeftijd.1
DNA werd geëxtraheerd uit LEC voor methyleringsanalyse en ook eiwit werd geëxtraheerd. Er was een significant verschil in DNA-methylering tussen diabetische en niet-diabetische LEC. De WNT5A-promotor was gehypermethyleerd in diabetische LEC, in combinatie met een duidelijk verlaagd Wnt-5a eiwit. In diabetische monsters was een toename van het miRNA dat WNT5A remt.1,2
Wondgenezing werd bestudeerd in LEC of in gekweekte hoornvliezen. Drie interventies werden getest om de Wnt-5a eiwitexpressie te normaliseren: direct toevoegen van het Wnt-5a eiwit, introduceren van een DNA-methyleringsremmer (oorspronkelijk goedgekeurd voor de behandeling van kanker) en richten op miRNA niveaus met een nieuwe gentherapie aanpak. Bij de gentherapie is gebruik gemaakt van een, door het onderzoeksteam ontwikkelde, verbinding op nanoschaal die synthetische moleculen gebruikt om het miRNA te blokkeren.1,2
Alle drie de interventies stimuleerden in de diabetische monsters de productie van stamcelmarkers en verbeterden de weefselregeneratie, waardoor de wondgenezing versnelde.1,2
Conclusie
Dit onderzoek geeft de eerste beschrijving van epigenetische veranderingen in het diabetische hoornvlies, waaronder dubbele remming van WNT5A door DNA-methylering en miRNA-werking. Het identificeert zo voor het eerst een belangrijke rol van Wnt-5a. Over het geheel genomen is Wnt-5a een nieuwe stimulator van wondgenezing van het hoornvliesepitheel die gericht kan worden ingezet om de wondgenezing en stamcellen in het diabetische hoornvlies te verbeteren.1,2
Toekomst
De onderzoekers gaan door met het analyseren van hun gegevens om de mechanismen van WNT5A en andere genen met betrekking tot wondgenezing beter te begrijpen. Ze zijn ook een combinatietherapie aan het bestuderen die zich richt op zowel microRNA als DNA-methylering. Daarbij hopen ze dat dit de wondgenezing grondiger zal normaliseren door het Wnt-5a eiwit te verhogen.2
Geschreven door:
Aurora van de Loo
Referentie:
1. Shah R, et al. Front. Diabetologia. 2023;
https://doi.org/10.1007/s00125-023-05960-1
2. Persbericht EurekAlert van 18-07-2023; https://www.eurekalert.org/news-releases/995426
