Пігментний ретиніт. Виявлений молекулярний механізм приведе до нових методів лікування

Відповідно до прес-релізу Женевського університету, пігментний ретиніт є найпоширенішим спадковим захворюванням сітківки ока у людей, з поширеністю один випадок на 4000 людей у світі. Перші симптоми зазвичай з’являються у віці від 10 до 20 років і пов’язані із втратою нічного зору. Поступово поле зору звужується до «тунельного зору», що з часом призводить до сліпоти приблизно у віці в 40 років. Це захворювання характеризується дегенерацією світлочутливих клітин, фоторецепторів.

Команда вчених під керівництвом дослідників з Женевського університету виявила молекулярний механізм, який викликає дегенерацію фоторецепторів ока.

Зовнішній сегмент світлочутливої клітини складається з численних здвоєних мембран, що накладаються одна на одну з утворенням замкнутих дисків, у яких знаходяться зорові пігменти. Внутрішній сегмент містить метаболічні механізми, необхідні для функціонування клітини, і з’єднаний із зовнішнім сегментом сполучною війкою.

Молекулярний «зіппер»

Мутації в генах чотирьох білків, розташованих у сполучній війці, пов’язані з патологіями сітківки, що супроводжуються дегенерацією фоторецепторів. Ці чотири білки були ідентифіковані лабораторією докторів Пола Гішара та Вірджині Хамел з кафедри молекулярної та клітинної біології факультету природничих наук. Ці білки розташовані в центріолях, циліндричних структурах, що складаються з мікротрубочок і присутні в усіх клітинах тварин.

«У центріолі ці білки забезпечують згуртованість різних мікротрубочок, діючи як застібка-зіппер. Нам було цікаво, чи не відіграють вони таку саму роль у трубчастих структурах сполучної війки», — пояснила доктор Хамел, останній автор дослідження.

Спостереження з безпрецедентною точністю

Завдяки техніці розширювальної мікроскопії, оптимізованій групою докторів Хамела та Гішара, яка дозволяє розширювати клітини, не деформуючи їх, вчені змогли спостерігати тканину сітківки з високою роздільною здатністю. Біологи зосередилися на структурі сполучних війок мишей, які мали або не мали мутацію в гені одного з чотирьох згаданих білків.

Ці спостереження проводилися на різних етапах життя.

«За відсутності мутації ми виявили, що ці білки забезпечують, як ми бачили раніше в центріолях, когезію між мікротрубочками, утворюючи «зіппер», який закривається в міру розвитку», — пояснює Олів’є Мерсі, дослідник відділу молекулярних і клітинних досліджень, біолог і перший автор дослідження.

З іншого боку, коли ген цього білка мутує, хоча структура мікротрубочок виглядає нормальною в перші дні, мікротрубочки поступово стають все менше і менше прикріпленими одна до одної. У дорослому віці уражені миші мають мікротрубочки, які більше не з’єднуються разом і з часом руйнуються, що призводить до загибелі клітин фоторецепторів.

Відновлення молекулярного «зіппера» для запобігання загибелі клітин.

За даними університету, ця робота, підтримана Європейською дослідницькою радою (ERC) і фондом Pro Visu, призвела до кращого розуміння пігментного ретиніту на молекулярному та структурному рівнях, що дозволяє розглядати терапевтичні методи лікування, які діють на дегенерацію клітин.

«Вводячи білок пацієнтам, які страждають на певні типи пігментного ретиніту, ми вважаємо, що молекулярний зіппер можна відновити, щоб забезпечити структурну цілісність мікротрубочок з’єднувальних війок, таким чином запобігаючи загибелі клітин фоторецепторів», – підсумував доктор Гішар. «Ми опрацьовуємо цей метод у співпраці з нашими колегами з UNIL та офтальмологічної лікарні,  Жюлєм-Гоніна, Іваном Арсенієвичем та Корін Костіч».

Посилання:

1. Олів'є Мерсі, PhD; Поль Гішар, доктор філософії; та ін. «З’єднувальний внутрішній каркас війок забезпечує структурну основу, яка захищає від дегенерації сітківки PLoS Biology, опубліковано 16 червня 2022 р. doi 10.1371.journal.pbio.3001649

Пігментний ретиніт (пацієнт з артифакією) зображення отримане за допомогою оптичного-когерентного томографа Canon Xephilio OCT A1 (шкала сірого, High Definition)