The role of MITF in autophagy and oxidative stress in human retinal epithelial cells

Abstract

Sjálfsát (e. autophagy) er ferli innan frumna þar sem skemmdir, ónauðsynlegir eða skaðlegir þættir eru brotnir niður og/eða endurunnir til að viðhalda jafnvægi og vernda gegn streitu og sjúkdómum. Sjálfsát krefst nákvæmnrar stjórnunnar sem getur farið úr skorðum tengt ýmsum sjúkdómum. Einn þeirra sjúkdóma sem hefur vakið mikla athygli vegna röskunar í sjálfsáti er ellihrörnun í augnbotnum (e. age-related macular degeneration, AMD). Þessi sjúkdómur er helsta orsök sjónskerðingar hja eldri einstaklingum og hefur litla sem enga meðferðamöguleika. Meingerð sjúkdómsins er ekki fullkomnlega skilinn, en talið er að hann stafi fyrst of fremst af bilun í litþekjufrumum (e. retinal pigmented epithelium) sem gegna mikilvægu hlutverki í lifun og eðlilegri starfsemi ljósnema-frumna (e. photoreceptors). Hér sýnum við að microphthalmia-associated transscription factor (MITF), sem er mikilvægur þáttur í þroskun og virkni litþekjufrumna, hefur neikvæða fylgni við próteinið LC3B-II. Að okkar viti er þetta fyrsta rannsóknin sem notar efnivið úr mönnum og sýnir MITF sem mögulegan stjórnunarþátt í sjálfsáti litþekjufrumna. Við einnig sýnum að sjálfsát er aukið sem svar við svelti (e. starvation).Við rannsökuðum einnig áhrif oxunarálags (e. oxidaitve stress), sem er stór áhættuþáttur fyrir AMD, á staðsetningu og próteintjáningu MITF. Niðurstöður okkar sýna að MITF er aðalega staðsett í umfrymi litþekjufrumna og að oxunarálag breytir staðsetningu MITF en ástæða þess er óþekkt. Frekari rannsóknir á þessu efni gætu leitt í ljós nýja virkni MITF við oxunarálagi. Niðurstöður okkar einnig benda til þess að sjálfsát aukist sem svar við oxunarálagi. Fyrir ítarlega skilning er þörf á frekari rannsóknum en okkar niðurstöður eru gott upphaf.

Autophagy is a cellular process where damaged, unnecessary, or harmful components get degraded and recycled in order to maintain homeostasis and protect against stress and disease. This process is highly regulated, and its dysregulation has gained significant attention in age-related macular degeneration (AMD). It is currently the leading cause of vision loss among elderly individuals and has no cure present. What causes the disease to develop is not fully understood, although it is thought to be primarily caused by a malfunction in the retinal pigmented epithelium (RPE), a cell layer that is crucial for the survival and normal functioning of photoreceptors. Here we show that the microphthalmia-associated transcription factor (MITF), a critical player in RPE development and function, negatively correlates with LC3B-II. To our knowledge, this study is the first to identify MITF as a potential regulator of autophagy in ARPE-19 cells. We also show that starvation induces autophagy.We also studied the effects of oxidative stress, a significant risk factor for AMD, on MITF localization and protein levels. Our results show that MITF appears to be primarily cytosolic and oxidative stress alters the localization of MITF for unknown reasons. Further investigations on this matter could reveal novel regulatory functions of the MITF protein in response to oxidative stress. Our findings also suggest that H2O2 increases autophagy. Although further research is required, our findings offer a promising starting point.