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 Рост средней продолжительности жизни и старение населения формируют новые требования к системе государственного планирования. Для обоснованного распределения ресурсов в сфере здравоохранения, пенсионного обеспечения и социальной поддержки необходимы достоверные данные о возрастной структуре общества. Сегодня для этого применяют специальные математические модели, позволяющие прогнозировать изменения. Проблема в том, что их создавали еще в прошлом веке. Они не учитывают существующие демографические закономерности и улучшение качества современной жизни. Их использование часто ведет к значительным погрешностям в расчетах, что, в свою очередь, делает невозможным своевременное перераспределение бюджетных средств между ключевыми государственными структурами. Ученые Пермского Политеха предложили новую модель для прогнозирования продолжительности жизни, которая работает с точностью 99,7%. Ее можно применять для планирования в сфере здравоохранения, пенсионного обеспечения и социальной поддержки.
Бывшие сотрудники NASA констатировали, что последнее видео испытаний крупнейшего космического корабля в истории снова показало проблемы и ограничения его теплового щита. С их точки зрения, любая из существующих технологий такого типа слишком сложна для реализации замысла Илона Маска о быстрой и безремонтной многоразовости Starship.
Пик массовых расстрелов и смертей в результате суицида приходится на одно и то же время года. К такому выводу пришли медики, проанализировав данные о тысячах подобных трагедий в США за восемь лет.
Правильно подобранные звуковые последовательности способны не только стимулировать рост растений, но и влиять на их урожайность. К такому выводу пришли авторы нового исследования. Они разработали технологию, которая позволяет воздействовать на процессы развития растений через акустические сигналы без использования генной инженерии или химикатов. В экспериментах добились повышения урожайности мяты, сои, болгарского перца и конопли.
Формально почти вся программа тринадцатого полета самой большой ракеты в истории выполнена. Однако испытания показали неполную отлаженность ключевого элемента системы. SpaceX оказывается в ситуации действительно плотных сроков: до намеченного возвращения людей на Луну всего два года и два месяца.
Рост средней продолжительности жизни и старение населения формируют новые требования к системе государственного планирования. Для обоснованного распределения ресурсов в сфере здравоохранения, пенсионного обеспечения и социальной поддержки необходимы достоверные данные о возрастной структуре общества. Сегодня для этого применяют специальные математические модели, позволяющие прогнозировать изменения. Проблема в том, что их создавали еще в прошлом веке. Они не учитывают существующие демографические закономерности и улучшение качества современной жизни. Их использование часто ведет к значительным погрешностям в расчетах, что, в свою очередь, делает невозможным своевременное перераспределение бюджетных средств между ключевыми государственными структурами. Ученые Пермского Политеха предложили новую модель для прогнозирования продолжительности жизни, которая работает с точностью 99,7%. Ее можно применять для планирования в сфере здравоохранения, пенсионного обеспечения и социальной поддержки.
Видеосервисы стали неотъемлемой частью жизни россиян. В 2026 году охваты большинства платформ продолжают расти, в том числе YouTube.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
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