Ученые, изучающие процесс старения глаза, сделали важное открытие о роли так называемого белка "молодости" и показали, как он способствует процессу клеточной регенерации, поддерживающему наше зрение. Опыты на мышах, лишенных этого белка, привели к ускоренной дегенерации сетчатки, доказав, что данный защитный механизм играет важнейшую роль в борьбе с возрастной потерей зрения.

Результаты нового эксперимента показали важную роль так называемого "белка молодости" в борьбе с возрастной потерей зрения. Depositphotos

Исследование, проведенное учеными из Национального института глаза США, было нацелено на изучение белка под названием PEDF (pigment epithelium-derived factor) – фактор, выделенный из пигментного эпителия сетчатки. Этот белок играет важную медиаторную роль в естественных процессах клеточной регенерации глаза. Он синтезируется пигментным эпителием сетчатки (RPE) - слоем вспомогательных клеток, расположенных под светочувствительными фоторецепторами, и помогает перерабатывать и восстанавливать их по мере необходимости. С возрастом и у людей с возрастной макулярной дегенерацией (ВМД) эта способность снижается, что приводит к потере зрения. 

"Люди называют PEDF "белком молодости", потому что его очень много в молодой сетчатке, но его количество с возрастом постепенно снижается", - рассказывает Патрисия Бецерра, старший автор проекта. " В данном исследовании мы впервые показали, что простое удаление PEDF приводит к множеству генных изменений, которые имитируют старение сетчатки"

По мере секреции PEDF клетками RPE, он связывается с рецептором PEDF-R и помогает расщеплять липидные молекулы, которые окружают внешние сегменты фоторецепторных клеток. Это критически важная функция процесса рециркуляции, который поддерживает рецепторные клетки здоровыми и работоспособными. В более ранних экспериментах было установлено, что с возрастом уровень PEDF снижается, однако до сих пор оставалось неясным, способствует ли это снижению зрения или просто коррелирует с ним. 

В рамках эксперимента ученые сконструировали мышей, у которых отсутствовал ген PEDF, и изучили клеточную структуру сетчатки. В результате было обнаружено, что ядра клеток RPE увеличились, что по мнению команды указывает на изменения в ДНК. Также, в клетках активировались четыре гена, связанные с процессами старения, а уровень рецептора PEDF оказался намного ниже нормы. Более, того в слое RPE сетчатки наблюдалось скопление непереработанных липидов и компонентов наружного сегмента.

"Одним из самых удивительных моментов было снижение уровня рецептора PEDF на поверхности клеток RPE у животных, лишенных белка PEDF", - сказал ведущий автор проекта Иван Ребустин. "Похоже, существует некая петля обратной связи с участием PEDF, которая поддерживает уровень PEDF-R и липидный обмен в RPE".

Эти изменения в слое RPE и изменения в экспрессии генов похожи на те, которые наблюдаются в стареющей сетчатке. По словам ученых, полученные результаты позволяют рассматривать PEDF как важный защитный и регуляторный белок в связанных с возрастом изменениях фоторецепторных клеток сетчатки и, соответственно, нашего зрения. 

"Мы всегда задавались вопросом, является ли потеря PEDF следствием старения, или же именно старение является его причиной", - считает Бецерра. " Результаты данного проекта, особенно с учетом четкой связи с изменением липидного обмена и экспрессии генов, указывают на то, что потеря PEDF является движущей силой изменений в сетчатке, связанных со старением".

Результаты данного эксперимента были представлены в научном издании International Journal of Molecular Sciences. 

Источники: National Eye Institute, International Journal of Molecular Sciences.
(https://www.mdpi.com/1422-0067/23/14/7745)
(https://www.nei.nih.gov/about/news-and-events/news/nih-study-finds-loss-youth-protein-may-drive-aging-eye)