Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Ученые описали механизм формирования распространенного заболевания потери остроты зрения
Глаукома — это тяжелое глазное заболевание, вторая по распространенности причина слепоты в мире. Из-за механизма развития ее относят к нейродегенерациям, то есть к патологиям с постепенной гибелью нервных клеток. Однако многие детали патогенеза глаукомы только предстоит выяснить. Группа ученых, куда вошли специалисты из МФТИ, установили роль цинка и связывающего его белка PEDF (фактора роста пигментного эпителия) в запутанном механизме глаукомы.
Работа опубликована в Communications Biology. Глаукома широко распространена: в мире живут десятки миллионов людей с таким диагнозом. Известны различные формы заболевания, но подавляющее большинство случаев — это открытоугольная глаукома, названная так из-за открытого угла между радужкой и роговицей. Пространство между радужкой и роговицей при этом механически открыто (в отличие от закрытоугольной глаукомы).
Развитие глаукомы связано с повышением внутриглазного давления из-за того, что отток жидкости из стекловидного тела происходит медленнее, чем образование новой. Это приводит к сужению поля зрения, потере его остроты и нарушению кровоснабжения сетчатки и зрительного нерва, который проводит сигнал от глаза к мозгу. В результате чувствительные нервные клетки, необходимые для нормального зрения, начинают погибать быстрее.
Нейродегенеративные заболевания являются сложным объектом для изучения из-за запутанных механизмов развития, и их лечение все еще неэффективно. Чтобы исправить ситуацию, необходимо лучше понимать патогенез болезней. Так, недавние исследования на животных показали, что развитие глаукомы связано с выделением цинка внутри сетчатки.
Цинк — ключевой микроэлемент, который важен для нервной системы и напрямую участвует в передаче нервного импульса от нейрона к нейрону. В то же время повышенная концентрация цинка в межклеточной среде сетчатки оказывает токсический эффект.
Авторы работы поставили целью понять метаболизм цинка при развитии глаукомы. Они показали, что концентрация металла в глазах пациентов действительно увеличивается: в стекловидном теле она повышается в 2–15 раз. Впервые отмечено, что содержание цинка зависит от стадии глаукомы, а рост его концентрации отмечен уже на ранних этапах болезни. Это время, когда нарушения зрения еще не так заметны, и человек обычно игнорирует симптомы и не обращается к врачу.
Чтобы найти белки, на которые оказывает влияние внеклеточный цинк, авторы работы сосредоточились на протеоме — совокупности взаимодействующих белков сетчатки.
После анализа на первый план вышел белок PEDF (pigment epithelium-derived factor, фактор из пигментного эпителия сетчатки). Он играет важную роль в работе сетчатки, выполняя противоопухолевые и нейротрофические функции. Его способность связывать цинк, меняя свое олигомерное состояние, охарактеризовали с помощью биофизических методов. В том числе рентгеноструктурного анализа — он позволил получить структуру PEDF в связанном с цинком состоянии с разрешением в два ангстрема.
Исследователи предположили, что при недостатке кровообращения и, как следствие, кислорода (то есть ишемии) связывающие цинк белки в клетках сетчатки выпускают его наружу. Ионы цинка с помощью мембранных переносчиков переходят в межклеточную среду, а также попадают в нее при гибели клеток. В результате содержание металла вне клеток быстро растет.
Помимо этого, при окислительном стрессе (избытке активных форм кислорода АФК) ионы цинка высвобождаются из комплексов со связывающими их хелаторами. Исследования на животных показывают, что повреждение зрительного нерва приводит к тому же итогу.
Авторы заключают, что внеклеточный цинк действительно играет ключевую роль в развитии глаукомы. Она опосредована действием на белковый фактор PEDF и, как следствие, узнающий его рецептор PEDF-R. Все это открывает перспективы качественно нового лечения распространенной и тяжелой патологии сетчатки.
«С помощью трех синхротронов нами получены две кристаллографические структуры связанного с цинком PEDF. Мы определили пять типов сайтов связывания цинка, которые вовлекают две или три молекулы белка. Такая олигомеризация практически не влияет на вторичную и третичную структуру, однако пространственно блокирует все сайты взаимодействия сигнального белка PEDF с партнерами. Нарушаются нейротрофная и антиангиогенная функции, становится невозможным связывание коллагена», — поделился Анатолий Белоусов, младший научный сотрудник лаборатории структуры и динамики биомолекул Центра исследований молекулярных механизмов старения и возрастных заболеваний МФТИ.
В работе принимали участие исследователи из НИИ физико-химической биологии им. А. Н. Белозерского, Центр исследований молекулярных механизмов старения и возрастных заболеваний МФТИ, Российского университета дружбы народов, Института физики Сан-Карлоса (Бразилия), Института биологического приборостроения РАН (Пущино), Национального медицинского исследовательского центра глазных болезней им. Гельмгольца, Института нейрофизиологии (Франция), МГУ им. М. В. Ломоносова, Первого Московского государственного медицинского университета им. И. М. Сеченова, Института биоорганической химии им. М. М. Шемякина и А. В. Овчинникова РАН и Филиала института в Пущино, Московской государственной академии ветеринарной медицины и биотехнологии им. Г. И. Скрябина, Объединенного института ядерных исследований, Шанхайского технического университета (Китай) и Бразильского центра исследований в области энергетики и материалов.
Telegram 
Дзен 
VK Физики впервые смогли напрямую наблюдать спиновые волны, или магноны, внутри материала с нанометровым разрешением. Это достижение открывает путь к созданию нового поколения электроники, более быстрой и энергоэффективной.
По имеющейся информации, проект «Пеле» сочетает в себе необычные черты: использует газовую турбину, а не паровую, как подавляющее большинство энергетических реакторов. Кроме того, у него высокотемпературная активная зона. Разработчики ожидают, что за счет этого «Пеле» будет весьма компактным и относительно недорогим — даже несмотря на свою малую мощность.
Анализ данных спутниковых наблюдений, проведенных с 2002 по 2024 год, помог выявить существенное снижение уровня грунтовых вод и истощение запасов пресной воды на всех континентах, за исключением ледяных щитов Гренландии и Антарктиды.
Прибывшая из межзвездного пространства предполагаемая комета 3I/ATLAS движется по траектории, максимально удобной для гравитационных маневров управляемого корабля, при этом возможность ее отслеживания с Земли практически минимальна. По мнению некоторых ученых, такое «поведение» объекта наводит на определенные мысли.
В эксперименте ученые проследили за физиологическими реакциями при просмотре видео с музыкальным сопровождением, созданным нейросетями либо людьми. Результаты показали, что по эмоциональному воздействию ИИ-композиции могут сравниться с человеческими.
Физики впервые смогли напрямую наблюдать спиновые волны, или магноны, внутри материала с нанометровым разрешением. Это достижение открывает путь к созданию нового поколения электроники, более быстрой и энергоэффективной.
Прибывшая из межзвездного пространства предполагаемая комета 3I/ATLAS движется по траектории, максимально удобной для гравитационных маневров управляемого корабля, при этом возможность ее отслеживания с Земли практически минимальна. По мнению некоторых ученых, такое «поведение» объекта наводит на определенные мысли.
Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.
Борщевик занимает почти 300 тысяч гектаров в 39 регионах России. Известно о 12 нижегородцах, восьми петербуржцах и двух москвичах, пострадавших от вредителя этим летом. У некоторых ожоги составляют от 30 до 80% тела. На этой неделе Госдума приняла закон и обязала землевладельцев бороться с этим опасным растением. Но, помимо борщевика, есть и другие часто встречающиеся и почти настолько же токсичные представители флоры, о которых мы почти ничего не знаем. Ученые Пермского Политеха рассказали, можно ли прикасаться к борщевику ночью, как безобидный ландыш может привести к летальному исходу, а чистотел к отказу почек, и что будет если съесть мед, собранный с ядовитых растений.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно