Nacionalinio sveikatos instituto (NIH) mokslininkai ir jų bendradarbiai nustatė baltymą, žinomą kaip RNF114, kuris panaikina kataraktą – akies lęšiuko drumstumą, kuris dažniausiai pasireiškia žmonėms senstant. Tyrimas, atliktas su 13 voveraitėmis ir žiurkėmis, gali parodyti galimą kataraktos gydymo strategiją be operacijos, kuri yra dažna regėjimo praradimo priežastis. Tyrimas, paskelbtas Klinikinių tyrimų žurnalas.
„Mokslininkai jau seniai ieškojo alternatyvos kataraktos operacijai, kuri yra veiksminga, bet ne be rizikos. Kataraktos operacijos trūkumas yra kliūtis priežiūrai kai kuriose pasaulio šalyse, todėl negydoma katarakta yra pagrindinė aklumo priežastis visame pasaulyje. “, – sakė Xingchao Shentu, MD, kataraktos chirurgas ir bendras tyrėjas iš Zhejiang universiteto (Kinija).
Šis naujas atradimas buvo dalis NIH Nacionaliniame akių institute (NEI) vykstančių tyrimų, kuriuose dalyvavo žinduolių žiemotojas, 13 linijinių voverių. Šiose žemės voverėse šviesai jautrios fotoreceptorių ląstelės tinklainėje dažniausiai yra kūgiai, todėl žemės voverės yra naudingos tiriant su kūgiais susijusias savybes, tokias kaip spalvų matymas. Be to, dėl voverės gebėjimo atlaikyti mėnesius trunkantį šaltį ir medžiagų apykaitos stresą žiemos miego metu, regos mokslininkai gali ją pavyzdžiu tirti įvairias akių ligas.
Tyrėjai išsiaiškino, kad žiemos miego metu žemės voverės lęšiai drumsto esant maždaug 4 laipsniams pagal Celsijų, bet po pakartotinio atšilimo greitai tapo skaidrūs. Palyginimui, nežiemojantiems žmonėms (šiame tyrime žiurkėms) katarakta išsivystė esant žemai temperatūrai, tačiau ji neišnyko atšilus.
Kataraktos susidarymas žiemojantiems gyvūnams, veikiamiems žemos temperatūros, greičiausiai yra ląstelių atsakas į šalčio stresą ir yra vienas iš daugelio pokyčių, kuriuos jų kūnas patiria, kai jų audiniai prisitaiko prie užšalimo temperatūros ir metabolinio streso. Žmonėms katarakta neišsivysto esant žemai temperatūrai.
„Šio grįžtamojo kataraktos reiškinio molekulinių veiksnių supratimas gali nukreipti mus link galimos gydymo strategijos“, – sakė tyrimo bendradarbis, mokslų daktaras Wei Li, NEI tinklainės neurofiziologijos skyriaus vyresnysis tyrėjas.
Pagrindinis lęšio uždavinys yra nukreipti šviesą į tinklainę akies gale. Kai mes senstame, katarakta susidaro, kai lęšio baltymai pradeda netinkamai susilankstyti ir suformuoti sankaupas, kurios blokuoja, išsklaido ir iškraipo šviesą, kai ji praeina pro lęšiuką. Dėl neaiškių priežasčių senėjimas gali sutrikdyti baltymų homeostazę – procesą, kuris palaiko naujai pagamintų baltymų pusiausvyrą ir senų baltymų apykaitą.
Siekdama ištirti grįžtamąją žemės voverės kataraktą molekuliniu lygmeniu, komanda sukūrė laboratorijoje pagrįstą lęšio indelyje modelį, naudodama kamienines ląsteles, kurias iš žemės voverės ląstelių sukūrė NEI Li laboratorija. Naudodami šią platformą, mokslininkai nustatė dalį plataus tinklo, kuris palaiko baltymų homeostazę iš dalies skaidydamas senus baltymus, žinomus kaip ubikvitino proteasomų sistema.
Tiksliau, RNF114 buvo žymiai padidėjęs šildant žemės voverę, palyginti su nežiemojančiomis žiurkėmis. Anksčiau buvo įrodyta, kad RNF114 padeda atpažinti senus baltymus ir palengvina jų skaidymą.
Norėdami plačiau pažvelgti į RNF114 poveikį, jie vėl naudojo ne žiemos miego (žiurkės) kataraktos modelį, inkubuodami jo lęšius 4 laipsnių Celsijaus temperatūroje. Paprastai tokia katarakta neišsispręstų sušilus. Tačiau, kai lęšiai buvo iš anksto apdoroti RNF114, katarakta greitai išnyko po pakartotinio pašildymo.
Pasak mokslininkų grupės, šie atradimai yra principo įrodymas, kad gyvūnams įmanoma sukelti kataraktos pašalinimą. Būsimuose tyrimuose procesas turės būti tiksliai sureguliuotas, kad mokslininkai galėtų paskatinti specifinį baltymų skaidymą, kad pamatytų, kaip tiksliai reguliuoti baltymų stabilumą ir apyvartą. Šis mechanizmas taip pat yra svarbus daugelio neurodegeneracinių ligų veiksnys, sakė jie.