Ученые нашли молекулу, защищающую сетчатку от потери зрения

Исследователи выявили в сетчатке молекулу эрукамид, способную помогать ткани противостоять заболеваниям, вызывающим постепенную потерю зрения. В ходе доклинических экспериментов восстановление уровня этой молекулы активировало защитные иммунные реакции и замедлило некоторые проявления дегенерации сетчатки. О том, как эрукамид способствует сохранению нервной ткани и сосудов глаза, рассказывается в материале. Об этом сообщает портал Известия.

Как сетчатка защищается от повреждений

Множество заболеваний, приводящих к потере зрения, постепенно повреждают сетчатку — светочувствительный слой ткани в задней части глаза. С развитием болезни погибают фоторецепторы — клетки, воспринимающие зрительную информацию, что приводит к ухудшению зрения.

Исследователи из Института Скриппса, Калифорнийского университета в Сан-Диего и Медицинского исследовательского института Лоуи обнаружили, что при повреждении сетчатки уровень молекулы эрукамида изменяется. Эта молекула относится к липидам, которые, помимо своих структурных функций, могут участвовать в передаче сигналов между клетками.

Ученые применили метаболомный анализ на основе масс-спектрометрии для одновременного отслеживания большого количества небольших молекул в тканях. Исследование проводилось на нескольких доклинических моделях дегенерации сетчатки, а его результаты опубликованы в журнале Nature Neuroscience.

Выяснилось, что уровень эрукамида резко снижается по мере ухудшения состояния фоторецепторов. Это заставило исследователей предположить, что молекула может не только отражать происходящее повреждение, но и участвовать в реакции ткани на него.

Мартин Фридлендер, профессор Института Скриппса и старший автор исследования, отметил, что сетчатка активно реагирует на повреждение, и их работа выявила эрукамид как сигнальную молекулу, помогающую координировать эту реакцию.

Какую роль играет эрукамид

Чтобы проверить защитные свойства молекулы, исследователи восстановили ее уровень в сетчатке. Для доставки эрукамида в глаз использовали пористые наночастицы кремния, которые способны постепенно высвобождать содержащиеся вещества.

Такой метод доставки оказался необходимым, так как эрукамид — гидрофобное соединение, плохо растворяющееся в воде и склонное к образованию скоплений при введении. Наночастицы помогали поддерживать молекулу стабильной и равномерно распределять ее внутри глаза.

После восстановления уровня эрукамида ученые заметили изменения в функционировании клеток сетчатки. Молекула не воздействовала непосредственно на фоторецепторы, а запускала защитную реакцию окружающих клеток.

Гоцинь Вэй, научный сотрудник Института Скриппса и первый автор исследования, подчеркнул, что эрукамид, по-видимому, действует, взаимодействуя с окружающей средой, а не непосредственно на фоторецепторы.

Эрукамид активировал миелоидные клетки с маркером CD11b⁺ — иммунные клетки сетчатки, реагирующие на повреждения и участвующие в поддержании тканей.

Как молекула активирует защитные клетки

Исследователи выяснили, что эрукамид связывается с белком TMEM19. При снижении количества этого белка миелоидные клетки переставали активироваться аналогичным образом, и защитный эффект эрукамида исчезал.

После активации миелоидные клетки выделяли сигнальные молекулы, способствующие стабилизации нейроваскулярной системы сетчатки, объединяющей нервные клетки, глию, кровеносные сосуды и иммунные клетки, которые совместно поддерживают нормальную работу ткани.

Полученные сигналы помогали поддерживать как нервные клетки, так и кровеносные сосуды, обеспечивающие их кислородом и питательными веществами. Таким образом, согласно экспериментам, эрукамид воздействует не на погибающие фоторецепторы, а на окружающую их ткань. Молекула не устраняет дегенерацию сетчатки полностью, но замедляет отдельные процессы и помогает сохранить структуру и функции оставшейся ткани.

Гоцинь Вэй отметил, что этот сдвиг в подходе может иметь важное значение для лечения дегенеративных заболеваний сетчатки в будущем.

Можно ли замедлить потерю зрения

Исследователи рассматривают выявленный механизм как потенциальную основу для нового подхода к лечению заболеваний сетчатки. В отличие от стратегии, направленной на поврежденные фоторецепторы, этот подход предполагает усиление уже существующей защитной реакции ткани.

Тем не менее, на данный момент речь идет только о доклинических экспериментах. Ученым предстоит выяснить, одинаково ли работает механизм при различных заболеваниях сетчатки и может ли его воздействие обеспечивать устойчивый эффект на длительный срок.

Сам эрукамид пока сложно использовать в качестве готового средства для лечения. Из-за его гидрофобных свойств исследователям необходимо разработать более эффективные способы доставки и формулировки молекулы. В будущем ученые планируют испытать модифицированные формы эрукамида, которые могли бы действовать сильнее или дольше, а также изучить другие родственные липидные молекулы.