Наука в сибири | сибирские исследователи выдвинули новую гипотезу развития катаракты

      Комментарии к записи Наука в сибири | сибирские исследователи выдвинули новую гипотезу развития катаракты отключены

Наука в сибири | сибирские исследователи выдвинули новую гипотезу развития катаракты

Ученые Международного томографического центра СО РАН занимаются изучением катаракты. Они выдвинули собственную версию обстоятельств помутнения хрусталика глаза, которое ведет к понижению остроты зрения впредь до полной его утраты. Научная несколько уверен в том, что одним из источников окислительного стресса — главного условия развития катаракты — являются фотохимические реакции под действием ультрафиолетового излучения Солнца.

Согласно данным ВОЗ, в большинстве государств катаракта есть основной обстоятельством слепоты. Не обращая внимания на то, что заболевание известно с древних времен, до сих пор нет полного понимания: какие конкретно процессы происходят в организме и из-за чего появляется заболевание. Как мы знаем, что возраст есть главным причиной риска для развития катаракты. Однако офтальмологи отмечают: заболевание неожиданно может наступить у кого-то в 40 лет, а у кого-то и в 90 сохраняется хорошее зрение.

Исследователи пробовали отыскать связь между употреблением алкоголя и образованием катаракты и табака, и искали влияние генетических факторов. Не обращая внимания на некую корреляцию в отдельных работах, перечисленные выше обстоятельства были не главными при развитии этого заболевания.  

До тех пор пока учёные сошлись во мнении, что катаракта, как и рак, — заболевание мультифакторная, другими словами её появление обусловлено действием многих показателей. Но, в отличие от онкологии, с помутнением хрусталика глаза возможно довольно легко совладать посредством хирургических способов. Операция как правило делается спасением для больного, но такие меры всё равняется не следует вычислять панацеей: на протяжении любого своевременного вмешательства имеется риск осложнений. 

Оказать помощь исправить данную обстановку, приблизиться к пониманию механизмов развития недуга и продолжить здоровье глаз пробуют сибирские учёные. на изучения фотоиндуцируемых реакций хромофоров хрусталика глаза, приводящих к повреждению протеиновых молекул, они взяли грант Президента Российской Федерации:

Как мы знаем, что главная причина происхождения катаракты — это окислительный стресс, другими словами нарушение баланса между прооксидантами («атакующими») и антиоксидантами («защитниками»). В то время, когда прооксидантов делается больше антиоксидантов, начинаются необратимые изменения структуры белков, что ведет к образованию громадных водонерастворимых светорассеивающих агрегатов, и в следствии хрусталик мутнеет.

Обстоятельства происхождения окислительного стресса в здоровом хрусталике на данный момент остаются во многом неясными. Мы думаем, что ультрафиолетовое излучение Солнца есть одной из наиболее значимых обстоятельств развития окислительного стресса и катаракты, — говорит научный сотрудник МТЦ СО РАН кандидат физико-математических наук Пётр Сергеевич Шерин.

Ранее предполагали, что окислительный стресс возможно позван достаточно твёрдым  излучением в диапазоне длин волн 280–320 нм (УФ-Б диапазон). Оно напрямую поглощается белками и может приводить к их фотоионизации. Но взаимосвязи между дозой УФ-Б излучения и возникновением катаракты не нашли.

Учёные МТЦ выдвинули догадку, что в окислительный стресс намного больший вклад вносит излучение ближнего УФ диапазона, 320–400 нм (УФ-А диапазон). Таковой свет самый интенсивный в общем УФ излучении солнца, около 95 %, и легко попадает в хрусталик, в отличие от УФ-Б света, что в основном поглощается в роговице.

Это подтверждается недавними эпидемиологическими изучениями, показывающими прямую связь между заболеванием катарактой и УФ индексом (показателем уровня УФ излучения, учитывающим целый диапазон УФ излучения солнца). УФ-А свет в хрусталике поглощается малыми молекулами. Они, с одной стороны, делают роль защиты от этого излучения, а с другой — с маленькой возможностью переходят в реакционно активные состояния, каковые и реагируют с белками.

Мысль исследователей МТЦ СО РАН содержится в том, что именно под действием ультрафиолетового излучения Солнца в хрусталике происходит постоянное образование реакционно активных молекул в маленьких количествах. До тех пор пока мы молоды и здоровы, антиоксиданты удачно защищают белки от этих реакционно активных молекул. Но с возрастом защита от негативных фотохимических реакций значительно ослабевает.

Учёные предполагают, что сбой в защитной совокупности хрусталика происходит из-за бессчётных накопления и химических изменений критического количества «страшных» модификаций в структуре белков и клеток хрусталика. 

 

Хрусталик глаза есть неповторимой тканью, где отсутствует совокупность обновления белков, каковые находятся в клетках от формирования человека на стадии эмбриона до конца жизни. По данной причине хрусталик рассматривается многими исследователями в качестве совершенной модели старения, потому, что его белки всю жизнь аккумулируют разные модификации, — отмечает Шерин.

Исследователи пробуют на молекулярном уровне узнать, какие конкретно как раз фотохимические реакции смогут приводить к необратимым трансформациям в структуре белков и хрусталика и что несёт ответственность за развитие катаракты, дабы знать, на какой стадии её возможно замедлить либо кроме того остановить. Учёные уже совершили цикл опытов, одним из больших результатов была возможность предотвращения агрегации белков посредством природных антиоксидантов хрусталика.

В его среде находятся большие количества аскорбиновой кислоты и глутатиона — соединений, которым приписывается роль антиоксидантов в живых совокупностях. Оказалось, что аскорбиновая кислота действенно перехватывает реакционные состояния хромофоров хрусталика, образующиеся под действием света, тем самым предотвращая прямые реакции последних с белками, — растолковывает Пётр Шерин. — Глутатион фактически не реагирует с фотовозбужденными молекулами, но действенно нейтрализует радикалы —  первичные продукты фотореакций.

Нужно подчернуть, что простое повышение концентрации антиоксидантов в хрусталике не есть универсальным методом предотвращения катаракты. Антиоксидантный эффект любого соединения основан на оптимальном количестве последнего в клетке либо ткани и его превышение может приводить к обратному процессу — превращению антиоксиданта в прооксидант. Так, природа создала многоступенчатую защиту хрусталика от фотоповреждений, но остается неясным, из-за чего столь действенная защита способна давать сбои, что может приводить к помутнению хрусталика.

Для собственных опытов ученые берут белки хрусталиков у животных. Структурно они весьма похожи на человеческие, что разрешит с хорошей точностью перенести полученные результаты на людей. Грант Главы Российской Федерации запланирован на два года.

За это время исследователи должны разобраться в механизмах агрегации белков в следствии фотохимических реакций и ответить на другие поставленные вопросы, дабы суметь делать предсказания и дать советы для разработки новых способов диагностики, лечения и профилактики катаракты.

Нам бы хотелось, дабы изучение в совершенстве помогло обратить катаракту. Но это труднодостижимая цель. Сохраняем надежду отыскать критическую точку в то время, когда начинается неприятность — и попытаться влиять на неё как возможно раньше, — говорит Пётр Шерин.

Кроме этого результаты, полученные сибирскими учёными, смогут быть применены в разработке способов бесшовного закрытия ран, что перспективно для косметологии и медицины.

Агрегация белков в следствии фотохимических реакций ведет к образованию прочных связей между протеиновыми молекулами, так именуемому «сшиванию» белков. Некое время назад была озвучена мысль: в случае если соединить края раны и нанести водный раствор с красителем, то под действием света белки кожи весьма скоро соединятся.

Получается, что рана закроется без привлечения чужеродного материала, а дальше совокупность регенерации организма всё доделает сама, — поясняет Пётр Шерин. — В научной литературе сообщалось, что эту идею уже удалось претворить в судьбу на мышах. Потому, что механизмы фотохимических реакций, приводящих к агрегации разных белков, во многом неспециализированные, то полученные нами результаты смогут быть нужны для разработки таких способов бесшовного закрытия ран.

**Марина Москаленко **

Фото: из открытых источников (анонс), предоставлено Петром Шериным (1)

Самые крутые химические реакции!


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: