Лекарственная терапия катарак ты вскоре может заменить хирургическое вмешательство

     Лекарственная терапия катаракты вскоре может заменить хирургическое вмешательство. Международная группа ученых из Anglia Ruskin University (Великобритания) совершила прорыв, который потенциально может изменить способ лечения помутнений хрусталика. Эксперты во главе с профессором Barbara Krystyna Pierscionek опубликовали свои данные в марте 2021 г. в журнале Investigative Ophthalmology & Visual Science.

    Команда проекта первой в мире исследовала, как развиваются оптические свойства хрусталика глаза у эмбрионов лабораторных животных. Более десяти лет ученые проводили точнейшие измерения оптики хрусталика на самом большом и мощном синхротроне в мире SPring-8 (Япония). Синхротрон – это ускоритель частиц, который, ускоряя электроны до скорости света, производит мощное рентгеновское излучение. Рентгеновские лучи позволяют измерять оптические свойства глаза с высочайшей точностью.

    Во-первых, ученые выяснили, что во время беременности сложная оптика хрусталика начинает развиваться намного раньше, чем считалось прежде. Во-вторых, они обнаружили, что транспорт воды в хрусталике регулируется особыми белками – аквапоринами. Если во время развития хрусталика функция аквапоринов нарушается, хрусталик начинает мутнеть.

    Аквапорины – это мембранные белки клеток волокон хрусталика, которые регулируют перемещение молекул воды через клеточные мембраны, контролируют адгезию волокон, а также взаимодействуют с белками цитоскелета. В прозрачном хрусталике концентрация цитозольных белков увеличивается от периферии к центру. Благодаря такому распределению цитозольных белков формируется правильное градиентное изменение показателя преломления хрусталика и обеспечивается высокое качество изображения. Аквапорины не принимают участие в синтезе цитозольных белков, однако, влияя на транспорт воды, они могут изменять соотношение воды и белков, обеспечивая правильное распределение белков в хрусталике.

    Кроме того, как отмечают авторы исследования, аквапорины регулируют функцию белка коннексина, который имеет решающее значение для развития хрусталика, прозрачности и межклеточной адгезии. Аквапорины также участвуют в фиксации промежуточного белка филенсина. Они могут прямо или косвенно влиять на другие белки хрусталика, такие, как, например, белок внутренней мембраны хрусталика, играющий важную роль в слиянии клеток и в организации структуры синцития.

    Ученые проводили эксперименты на аквариумных рыбках данио, выключая гены, ответственные за экспрессию аквапоринов aqp0a и / или aqp0b. У рыбок с нокаутом aqp0b - / - и у очень старых рыбок имелась тенденция к помутнению хрусталика в виде спиц. У рыбок с нокаутом aqp0a - / - наблюдались передние полярные помутнения и ядерная асимметрия вдоль передне-задней оси в более старшем возрасте. При выключении синтеза обоих белков aqp0a - / - и aqp0b - / - выявлялись грубые помутнения ядра эмбрионального хрусталика, ядерная асимметрия и тяжелое помутнение хрусталика во взрослом возрасте (рис.).

    «Катаракта – одна из основных причин потери зрения и слепоты во всем мире, однако для многих людей операция по разным причинам остается недоступной. Наша работа указывает на важное значение белков аквапоринов для правильной работы хрусталика и хорошего зрения», – сказала руководитель исследования профессор Barbara Krystyna Pierscionek. – Это революционное открытие. В сочетании с разработками в области нанотехнологий оно может позволить отказаться от хирургического лечения и делает возможным лекарственную терапию катаракты».

    Wang K., Vorontsova I., Hoshino M., Uesugi K., Yagi N., Hall J.E., Schilling T.F., Pierscionek B.K. Aquaporins have regional functions in development of refractive index in the zebrafish eye lens. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2021;62(23). doi: 10.1167/iovs.62.3.23