Пигментный ретинит – это наследственное расстройство, характеризующееся значительным ухудшением зрения и нередко приводящее к слепоте. Ученые из Испании добились прогресса в изучении основных механизмов этой генетической болезни глаз, что открывает перспективы для разработки будущих методов терапии.
Сетчатка, являющаяся внутренней оболочкой глаза, особенно восприимчива к генетическим и экологическим изменениям. Они вызывают окислительный стресс, повреждают клетки фоторецепторов и нейроны сетчатки, что в конечном итоге приводит к их гибели. Известно около 90 генов, ассоциированных с пигментным ретинитом, и один из них — CERKL (CERamide Kinase-Like). Мутации в этом гене приводят к развитию пигментного ретинита и палочко-колбочковой дистрофии. Оба заболевания проявляются дегенеративными изменениями фоторецепторов и прогрессирующей ухудшением зрения. Ген CERKL обеспечивает устойчивость к окислительному стрессу. Повышенная экспрессия этого гена защищает клетки от повреждения, вызванного окислительным стрессом. Кроме того, CERKL играет роль в формировании стрессовых гранул и регулирует динамику митохондрий в сетчатке.
Световое воздействие, приводящее к окислительному стрессу, постоянно влияет на сетчатку глаза. Для нейтрализации этого воздействия клетки сетчатки должны запускать антиоксидантные процессы. Исследователи во главе с профессором Джеммой Марфани решили более детально изучить роль гена CERKL в этом процессе ( Gemma Marfany) из Института биомедицины Барселонского университета. В их работе опубликовал журнал Redox Biology.
В ходе исследования ученые применили взрослых трансгенных мышей-альбиносов, у которых ген CERKL был удален с помощью технологии генной инженерии CRISPR-Cas9. Впервые с использованием электрофизиологических методов было показано, что отсутствие гена CERKL приводит к тому, что клетки сетчатки постоянно подвергаются стрессу и постепенно дегенерируют, подобно тому, как это наблюдается у людей с пигментным ретинитом.
В ходе экспериментов мышей обезболивали с использованием смеси кетамина и ксилазина. После этого на один глаз, предварительно закапанный циклопентолатом для расширения зрачка, воздействовали белым светом яркостью 3000 люкс в течение часа. Второй глаз служил контрольной точкой и был при этом закрыт. По окончании процедуры мышей немедленно умерщвляли, а полученные образцы сетчатки исследовались для изучения ранней реакции на световой стресс. В другом ряде опытов, направленных на изучение поздней реакции на стресс, световому воздействию подвергали оба глаза, после чего грызунов умерщвляли для получения тканей сетчатки происходило спустя две недели.
«Когда клетки подвергаются дальнейшему окислительному стрессу, например, при длительном воздействии света, они теряют способность к защите, поскольку не способны запустить антиоксидантные процессы. Это приводит к постоянному воспалению сетчатки. В результате в клетках сетчатки запускаются процессы, ведущие к их гибели – некроптоз и ферроптоз», — рассказала Джемма Марфани.
По ее словам, проведенные исследования на мышах выявили изменения в сетчатке, которые позволяют понять механизм гибели фоторецепторных клеток и причины развития слепоты у пациентов с пигментным ретинитом.
По мнению исследователей, полученные данные имеют большое значение, так как расширяют существующие генетические изыскания и предоставляют возможности для создания инновационных методов лечения наследственных заболеваний заболеваний глаз. Пигментный ретинит – самая частая форма наследственного заболевания сетчатки. По оценкам специалистов, подобные патологии встречаются примерно у одного человека на три тысячи населения земного шара.