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NEUROPROTECTIVE GENE THERAPY BY OVEREXPRESSION OF THE TRANSCRIPTION FACTOR MAX IN RAT MODELS OF GLAUCOMATOUS NEURODEGENERATION
MAX superexpressão
Vetores virais adeno-associados
Injeção intravítrea
Neuroproteção
MAX overexpression
Adeno-associated viral vectors
Intravitreal injection
Neuroprotection
Author
Affilliation
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofisica Carlos Chagas Filho. Laboratório de Neurogênese. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofisica Carlos Chagas Filho. Laboratório de Neurogênese. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofisica Carlos Chagas Filho. Laboratório de Neurogênese. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofisica Carlos Chagas Filho. Laboratório de Neurogênese. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofisica Carlos Chagas Filho. Laboratório de Neurogênese. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal de Minas Gerais. Instituto de Ciências Biológicas. Departamento de Morfologia. Laboratório de Neurobiologia. Belo Horizonte, MG, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Biologia Estrutural Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofisica Carlos Chagas Filho. Laboratório de Neurobiologia Comparada e do Desenvolvimento. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
University of Florida, Gainesville. Department of Ophthalmology. Gainesville, Florida, USA.
University of Florida, Gainesville. Department of Ophthalmology. Gainesville, Florida, USA.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofisica Carlos Chagas Filho. Laboratório de Neurogênese. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofisica Carlos Chagas Filho. Laboratório de Neurogênese. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofisica Carlos Chagas Filho. Laboratório de Neurogênese. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofisica Carlos Chagas Filho. Laboratório de Neurogênese. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofisica Carlos Chagas Filho. Laboratório de Neurogênese. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofisica Carlos Chagas Filho. Laboratório de Neurogênese. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal de Minas Gerais. Instituto de Ciências Biológicas. Departamento de Morfologia. Laboratório de Neurobiologia. Belo Horizonte, MG, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Biologia Estrutural Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofisica Carlos Chagas Filho. Laboratório de Neurobiologia Comparada e do Desenvolvimento. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
University of Florida, Gainesville. Department of Ophthalmology. Gainesville, Florida, USA.
University of Florida, Gainesville. Department of Ophthalmology. Gainesville, Florida, USA.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofisica Carlos Chagas Filho. Laboratório de Neurogênese. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofisica Carlos Chagas Filho. Laboratório de Neurogênese. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract
PURPOSE. Based on our preview evidence that reduced nuclear content of the transcription
factor Myc-associated protein X (MAX) is an early event associated with degeneration of
retinal ganglion cells (RGCs), in the present study, our purpose was to test whether the
overexpression of human MAX had a neuroprotective effect against RGC injury.
METHODS. Overexpression of either MAX or green fluorescent protein (GFP) in the retina
was achieved by intravitreal injections of recombinant adenovirus-associated viruses
(rAAVs). Lister Hooded rats were used in three models of RGC degeneration: (1) cultures
of retinal explants for 30 hours ex vivo from the eyes of 14-day-old rats that had received
intravitreal injections of rAAV2-MAX or the control vector rAAV2-GFP at birth; (2) an
optic nerve crush model, in which 1-month-old rats received intravitreal injection of
either rAAV2-MAX or rAAV2-GFP and, 4 weeks later, were operated on; and (3) an ocular
hypertension (OHT) glaucoma model, in which 1-month-old rats received intravitreal
injection of either rAAV2-MAX or rAAV2-GFP and, 4 weeks later, were subject to cauterization
of the limbal plexus. Cell death was estimated by detection of pyknotic nuclei and
TUNEL technique and correlated with MAX immunocontent in an ex vivo model of retinal
explants. MAX expression was detected by quantitative RT-PCR. In the OHT model,
survival of RGCs was quantified by retrograde labeling with DiI or immunostaining for
BRN3a at 14 days after in vivo injury. Functional integrity of RGCs was analyzed through
pattern electroretinography, and damage to the optic nerve was examined in semithin
sections.
RESULTS. In all three models of RGC insult, gene therapy by overexpression of MAX
prevented RGC death. Also, ON degeneration and electrophysiologic deficits were
prevented in the OHT model.
CONCLUSIONS. Our experiments offer proof of concept for a novel neuroprotective gene
therapy for glaucomatous neurodegeneration based on overexpression of MAX.
Keywords in Portuguese
Neurodegeneração GlaucomatosaMAX superexpressão
Vetores virais adeno-associados
Injeção intravítrea
Neuroproteção
Keywords
Glaucomatous neurodegenerationMAX overexpression
Adeno-associated viral vectors
Intravitreal injection
Neuroprotection
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