Операция на катаракте

Способность хрусталика в человеческом глазе менять фокус основана на плотном образовании белков, которые также способны образовывать в хрусталике непрозрачные сгустки, мешающие зрению и сопровождающие развитие катаракты. Существуют защитные белки, предупреждающие образование таких сгустков. И теперь команда ученых из Мюнхена (Германия) открыла механизм активации, который заставляет эти защитные белки сохранять прозрачность хрусталика.

Ученые из Технического Университета Мюнхена написали о своих открытиях в последнем онлайн-выпуске «Proceedings of the National Academy of Sciences» (PNAS).

Исследователи уверены, что открытие поможет найти альтернативное лечение катаракты без хирургического вмешательства. Клетки хрусталика выполняют замечательную работу. Они вырабатывают плотную смесь протеинов, которые придают хрусталику преломляющие свойства и способность менять фокус, благодаря чему мы можем видеть объекты вблизи и на расстоянии.

Для решения проблемы помутнения, клетки хрусталика также вырабатывают и утилизируют еще другие белки, причем совершенно иначе, чем остальные клетки. Они вырабатывают их в эмбриональной стадии развития и хранят на протяжении всей жизни. В отличие от остальных протеинов организма, данные белки хрусталика имеют с нами один возраст. Но, чтобы произвести белки на всю жизнь, клетки хрусталика вынуждены хранить их в растворенном состоянии, в противном случае те начнут склеиваться между собой и вызовут помутнения, характерные для катаракты.

Вот здесь-то и прячется ключ к открытию германских ученых. Они нашли механизм, который используют клетки для хранения протеинов в растворенном состоянии на протяжении длительного времени. Ученым уже было известно, что в этом задействованы два белка «горячего шока»: αA-кристаллин и αB-кристаллин. Эти протеины присутствуют во всех клетках человеческого организма и помогают останавливать группирование других протеинов под воздействием сильного жара или стресса. Но пока оставалась малопонятной структура и поведение двух кристаллинов.

Трудность анализа кристаллинов заключалась в необычной вариабельности этих белков. Протеины существуют в качестве смеси самых различных форм с самым различным количеством составляющих. Несколько лет назад ученые из Мюнхена уже разгадали загадку одного из белков-кристаллинов. Они расшифровали молекулярную структуру одной из самых важных форм αB-кристаллина. Он состоял из 24 субъединиц.

В нормальных условиях, когда клетки хрусталика не находятся в стрессе, белки существуют в той форме, которую расшифровали ученые. Но они понимали, что данная форма всего лишь остаточная, и не предупреждает «слипание» других протеинов. Поэтому искался пусковой механизм, переводящий протеин из одной формы в другую. Оказалось, что активация происходит при соединении с фосфатными группами.

Ученые верят, что открытие структуры кристаллина положит начало безоперационному лечению катаракты. В 2012 году ученые из Университета Науки и Технологии (Миссури, США) уже открыли, что глазные капли с антиоксидантом могут предупреждать и лечить катаракту, как и другие дегенеративные нарушения зрения.

Источники: