Екип, ръководен от UNIGE, идентифицира молекулен механизъм, който причинява дегенерация на фоторецепторните клетки в очите, което може да доведе до слепота.
Пигментният ретинит е най-често срещаното наследствено заболяване на ретината при хората, с разпространение от един на всеки 4000 души по света. Той се характеризира с прогресивна загуба на зрението, обикновено водеща до слепота. Първите симптоми обикновено се появяват на възраст между 10 и 20 години със загуба на нощно зрение. След това зрителното поле се стеснява до „тунелно зрение“, което накрая води до слепота около 40-годишна възраст. Това заболяване се характеризира с дегенерация на светлочувствителни клетки, фоторецептори, отговорни за превръщането на светлината в сигнали към мозъка. Външният сегмент на клетката е изграден от дискове, върху които са разположени светлочувствителните пигменти. Вътрешният сегмент съдържа всички метаболитни механизми, необходими за функционирането на клетката. При някои пациенти са наблюдавани структурни дефекти във фоторецепторните клетки, но участващите молекулярни механизми все още не са разбрани добре. Екип от Университета в Женева (UNIGE), в сътрудничество с Университета в Лозана (UNIL), идентифицира съществената роля, която играе молекулярният цип, образуван от четири протеина. Липсата на този цип води до клетъчна смърт на клетките на ретината. Това откритие може да доведе до разработването на терапевтични подходи за пигментен ретинит.
Молекулен цип
Мутации в гените на четири протеина, са свързани с патологии на ретината, като тези четири протеина са идентифицирани от лабораторията на Пол Гишард и Вирджини Хамел от катедрата по молекулярна и клетъчна биология на Факултета по природни науки. Те са разположени в центриоли, цилиндрични структури, изградени от микротубули и присъстват във всички животински клетки.
„В центриолата протеините осигуряват сцеплението на различните микротубули, като действат като цип, обяснява Вирджини Хамел, автор на изследването.
Наблюдения с безпрецедентна прецизност
Благодарение на техниката за разширителна микроскопия, оптимизирана от групата на Вирджини Хамел и Пол Гишар, която позволява надуването на клетките, без те да бъдат деформирани, учените успяват да наблюдават тъканта на ретината с непостигната до момента разделителна способност.
Биолозите се фокусират върху структурата на свързването при мишки, които са имали – или не са имали – мутация в гена за един от четирите споменати протеина. Тези наблюдения са проведени на различни етапи от живота. „При липсата на мутация открихме, че тези протеини осигуряват, точно както бяхме виждали преди в центриолите, сцеплението между микротубулите, като образуват цип, който се затваря с напредването на развитието“, обяснява Оливие Мърси, изследовател в отдела по молекулярна и Клетъчна биология и първи автор на изследването. От друга страна, когато генът за този протеин е мутирал, въпреки че структурата на микротубулите изглежда нормална през първите дни, микротубулите постепенно стават все по-малко прикрепени един към друг. В зряла възраст засегнатите мишки имат микротубули, които вече изобщо не са „закопчани“ заедно и в крайна сметка се сриват, което води до клетъчна смърт на фоторецепторите.
Възстановяване на „молекулярния цип“
за предотвратяване на клетъчната смърт, Тази работа, подкрепена от Европейския изследователски съвет (ERC) и Pro Visu Foundation, води до по-добро разбиране на молекулярното и структурно ниво на пигментния ретинит, което позволява да се обмислят терапевтични лечения, които действат преди клетъчната дегенерация.
„Чрез инжектиране на протеина в пациенти, страдащи от някои видове пигментен ретинит, можем да предположим, че молекулярният цип може да бъде възстановен, за да се осигури структурната цялост на микротубулите, като по този начин се предотврати смъртта на фоторецепторните клетки. Ние оценяваме този подход в сътрудничество с нашите колеги от UNIL и офталмологичната болница Jules-Gonin, Иван Арсенийевич и Корин Костич“, завършва Пол Гишар, съавтор на изследването.
Източник: www.miragenews.com
