Исследователи биологического факультета и НИИ физико‑химической биологии имени А.Н. Белозерского МГУ совместно с коллегами из Института биохимии РАН предложили новый оптический способ оценки «пигментов старения» в зрительной системе и проверили подход к защите сетчатки от их оксидативного повреждения. Результаты работы, опубликованные в The Journal of Physical Chemistry B (DOI), открывают перспективы для диагностики и терапии заболеваний сетчатки.
Проект велся в рамках Междисциплинарной научно‑образовательной школы МГУ «Молекулярные технологии живых систем и синтетическая биология».
Возрастная макулярная дегенерация (ВМД) — одно из ведущих причин необратимой потери зрения: заболевание встречается примерно у каждого десятого человека старше 60 лет и у каждого пятого в возрасте более 70 лет. На ранних стадиях ВМД часто протекает бессимптомно, а клинические проявления возникают уже при необратимом повреждении сетчатки.
В основе болезни лежит накопление липофусцина — «пигмента старения» — в клетках пигментного эпителия наружного слоя сетчатки. Липофусцин, по сути, представляет собой клеточный мусор, который накапливается при нарушении механизмов утилизации. Под действием света компоненты липофусцина окисляются и образуют токсичные активные формы кислорода, что нарушает работу клеток пигментного эпителия и в конечном итоге приводит к гибели этих клеток и дегенерации фоторецепторов — палочек и колбочек.
«Современные методы оценки состояния пигментного эпителия основаны на детекции аутофлуоресценции сетчатки, — рассказывает Евгений Зерний, заведующий лабораторией биомедицины НИИ физико‑химической биологии МГУ. — Для этого глазное дно облучается синим светом, заставляющим липофусциновые гранулы светиться. Однако у этого метода есть существенный недостаток: невозможно определить состав липофусцина, то есть понять, насколько он фототоксичен для клетки».
Авторы работы предлагают измерять не лишь интенсивность свечения, а время жизни флуоресценции липофусциновых гранул — с помощью лазерной спектроскопии с пикосекундным разрешением. При облучении синим светом длительность этого параметра растёт параллельно с увеличением токсичности липофусцина, что позволяет дистанционно оценивать его вредность и использовать эти данные в диагностике.
«Примечательно, что этот метод применим и для контроля эффективности новых способов нейропротекции сетчатки при ВМД, активно разрабатываемых в настоящее время, — говорит научный сотрудник лаборатории физико‑химии биологических мембран биологического факультета МГУ Светлана Сидоренко. — Один из таких способов, предложенный нашим коллективом, основан на восполнении уровней природных антиоксидантов глаза — каротиноидов (лютеина, зеаксантина) — за счёт их доставки к сетчатке с помощью уникального транспортного белка AstaP, обеспечивающего их растворимость и высокую биодоступность. Применение этого комплекса действительно предотвращает увеличение времени жизни флуоресценции липофусциновых гранул в клетках пигментного эпителия, то есть делает их существенно менее опасными. Мы надеемся, что внедрение всех упомянутых методов позволит существенно улучшить диагностику ВМД и замедлить прогрессирование этого серьёзного заболевания».
Информация предоставлена пресс‑службой МГУ.
Источник фото: ru.123rf.com
Лазер выявил «пигменты старения», ведущие к дегенерации сетчатки • Опубликовано на FiNE NEWS
Свежие комментарии