1. Inicio
  2. Atrás
Título: Dual role of SIRT1 as a regulator of retinal development and a therapeutic target in age-related macular degeneration
Autores: Maloney, Shawn
Fecha: 2011
Publicador: McGill University - MCGILL
Fuente:
Tipo: Electronic Thesis or Dissertation
Tema: Health Sciences - Pathology
Descripción: Age-related macular degeneration (AMD) is the leading cause of blindness in the elderly in developed countries. Aggressive research is underway to elucidate putative molecular targets for therapy for both the atrophic and neovascular forms of this disease. Current pharmacotherapy is effective in some patients but not sufficient to halt disease progression or repair damage that has already occurred. Drug intervention and retinal cell replacement represent the two most promising potential treatment avenues. The purpose of this thesis was to investigate the role of a recently identified regulator of neural development, SIRT1, in retinogenesis and to further investigate whether pharmacological inhibition of this protein represents a possible treatment option in neovascular AMD. Via immunohistochemistry and immunocytochemistry we evaluated the expression and subcellular localization of SIRT1 and its innate inhibitor, DBC1, in mouse and human fetal and adult retinas. We further studied SIRT1 in mouse- and human-derived retinal progenitor cells, the former being using in small interfering RNA studies. We found SIRT1 to be widely expressed in developing and adult retinas and to be a regulator of key retinal development genes, namely PAX6, Nestin and CRX. Moreover, we found that photoreceptor precursor cells were among the smallest cells in the heterogeneous population of mouse retinal progenitors. Collectively, these results provide the foundation for manipulating SIRT1 expression in small retinal progenitors as a means of increasing the yield of photoreceptors for transplantation in models of retinal degeneration.We further found SIRT1 to be highly expressed in human-derived choroidal neovascular membranes and sought to pharmacologically inhibit its activity via the drug Nicotinamide. We found Nicotinamide to be a potent regulator of angiogenic and hypoxic signaling in a human retinal pigment epithelial cell line at both the protein level using angiogenesis arrays and at the RNA level using whole genome microarrays. These results point to the SIRT1 inhibitor, Nicotinamide, as a possible agent for treatment of neovascular AMD. Further studies of Nicotinamide are warranted in animal models of AMD. To the best of our knowledge, this is the first time that a detailed analysis of SIRT1 as a regulator of both retinal development and choroidal neovascularization has been reported.
La dégénérescence maculaire liée à l'âge (DMLA) est la principale cause de cécité chez les personnes âgées dans les pays développés. Une recherche dynamique est en cours pour élucider des cibles moléculaires potentiels pour le traitement de la dégénérescence à la fois pour la forme atrophique et la forme néovasculaire de cette maladie. L'actuelle pharmacothérapie est efficace chez certains patients mais pas suffisante pour arrêter la progression de la maladie ou la réparation des dommages qui ont déjà eu lieu. La decouverte de nouveaux medicaments et le remplacement de cellules rétiniennes représentent les deux avenues les plus prometteuses de traitements possibles. Le but de cette thèse est d'étudier le rôle d'un régulateur récemment identifié du développement neuronal, SIRT1, dans le developpement de la retine et de rechercher si l'inhibition pharmacologique de cette protéine représente une option de traitement possible dans la DMLA. Via l'immunohistochimie et l'immunocytochimie, nous avons évalué l'expression et la localisation subcellulaire de SIRT1 et de son inhibiteur inné, DBC1, chez la souris et les humains dans les retines fœtales et adultes. Nous avons également étudié SIRT1 dans les cellules souches de la rétine chez la souris et l'homme. Nous avons trouvé SIRT1 largement exprimé dans la rétine en développement et des adultes et à un régulateur de gènes clés du développement de la rétine, à savoir PAX6, Nestin et CRX. En outre, nous avons constaté que les cellules précurseurs des photorécepteurs ont été parmi les plus petites cellules dans la population hétérogène de cellules progénitrices. Collectivement, ces résultats fournissent la base pour la manipulation de l'expression SIRT1 dans les petits progéniteurs rétiniens comme un moyen d'augmenter le rendement des photorécepteurs à la transplantation dans les modèles de dégénérescence rétinienne. Nous avons en outre constaté que SIRT1 est fortement exprimé dans les membranes néovasculaires humaines et avons cherché à inhiber son activité pharmacologique par le nicotinamide. Nous avons trouvé que Nicotinamide est un puissant régulateur de l'hypoxie et de l'angiogenèse au niveau de la protéine et de l'ARN. Ces résultats indiquent que l'inhibiteur de SIRT1, Nicotinamide est un agent possible pour le traitement de la DMLA néovasculaire. D'autres études de la nicotinamide devraient être poursuivit dans des modèles animaux de la DMLA. Au meilleur de notre connaissance, c'est la première fois qu'une analyse détaillée de SIRT1 l'identifie comme un régulateur du développement tant de la rétine et de la néovascularisation choroïdienne.
Idioma: en