FEBS Journal: Водоросли помогут лечить возрастную дегенерацию сетчатки

Сотрудники МГУ в кооперации с коллегами из других вузов обнаружили, что возрастное повреждение клеток сетчатки глаза можно предотвратить через насыщение её природными антиоксидантами – каротиноидами. Эти компоненты изначально присутствуют в зрительной системе человека. В роли переносчика таких молекул можно использовать каротиноидсвязывающий белок AstaP из зеленых водорослей.

Результаты работы обнародованы в журнале FEBS Journal. Авторы исследования  показали, что каротиноид зеаксантин ослабляет токсичные эффекты окислительного стресса в сетчатке, а белок AstaP помогает в доставке его в клетки этой ткани. Тандем можно использовать для лечения возрастной макулярной дегенерации (ВМД), которое нередко приводит к необратимой слепоте.

Окислительный стресс остаётся одним из самых вредоносных факторов для жизнедеятельности сетчатки, поскольку для ее функционирования необходим максимальный (среди всех тканей организма) объем кислорода, взаимодействующего с молекулами, которые постоянно облучаются светом, и генерирующего множество токсичных соединений. Большая часть этих молекул сосредоточена внутри фоторецепторных дисков – это замкнутые мембранные структуры в зрительных нейронах, палочках и колбочках.

Здоровые глаза обладают защитным механизмом, способным утилизировать эти молекулы. Механизм даёт сбои с возрастом, компоненты дисков накапливаются, провоцируя окислительный стресс и гибель пигментного эпителия, а потом и самих зрительных нейронов. При этом формируются островки атрофии, затем происходит необратимая потеря центрального зрения. По некоторым данным, ВМД страдает до 12% всего населения старше 40 лет.

Как защитить сетчатку? Систематически восполняя запас физиологических антиоксидантных веществ. Это витамины С и Е, а также каротиноиды – компоненты желтого пятна сетчатки. Но они нерастворимы в воде, их сложно вводить обычными способами.

Сотрудники биологического факультета и НИИ ФХБ МГУ совместно с коллегами из ФИЦ «Фундаментальные основы биотехнологии» и Института биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН разработали новый метод направленной доставки нерастворимых каротиноидов в клетки сетчатки через применение каротиноидсвязывающего белка AstaP из зеленых водорослей Coelastrella astaxanthina Ki-4.

Для этого ученые провели оптимизацию его структуры, а затем и успешные испытания нового метода. Ученые считают такие комплексы перспективными в качестве нейропротекторных лекарств, тем более, что их можно вводить непосредственно в стекловидное тело, которое затем постепенно отдает их сетчатке, чем пролонгируется терапевтический эффект.