Суслики помогли ученым найти средство от катаракты
Изучая спячку маленького грызуна (тринадцатиполосного суслика) исследователи из Чжэцзянского университета, Ханчжоу, Китай нашли белок, который может помочь человеку избавиться от катаракты без хирургического вмешательства.
«Ученые давно ищут альтернативу хирургическому лечению катаракты, которое эффективно, но не лишено риска», — говорит соавтор работы Синьчао Шэньту. — «Отсутствие доступа к хирургии катаракты является одной из основных причин слепоты во всем мире».
От холода темнеет в глазах
Тринадцатиполосный суслик (Ictidomys tridecemlineatus) обитает в травянистых районах по всей Северной Америке. Они становятся все более популярным модельным организмом для изучения адаптации к стрессу благодаря своей способности выдерживать низкие температуры, когда впадают в зимнюю спячку.
Шеньту и его коллеги заметили, что во время спячки температура тела у сусликов опускается до 4 градусов по Цельсию. При такой температуре у сусликов хрусталик замутняется. Но когда животное согревалось, его хрусталик очищался.
Когда не впадающих в спячку грызунов, таких как крысы и мыши, охлаждали, их хрусталики тоже становились мутными, но при согревании хрусталики очищались гораздо дольше. Исследователи предположили, что обратимое помутнение, подобное катаракте, может быть адаптацией сусликов к холодовому стрессу.
Как лечить катаракту
Чтобы выяснить, что происходит с хрусталиком, исследователи проанализировали протеомы хрусталиков и тринадцатиполосных сусликов и крыс и увидели, что у сусликов более активна убиквитин-протеасомная система. Это система утилизации белков, которые больше не нужны клетке.
Затем исследователи взяли стволовые клетки сусликов и индуцировали их превращение в клетки хрусталика, создав своего рода «хрусталик в чашке Петри». Ученые охлаждали и нагревали клетки и выделили из них белки кристаллины, которые и вызывают катаракту. К кристаллину был прикреплен RNF114 — белок, который очищает хрусталик.
Чтобы выяснить, можно ли использовать RNF114 для лечения катаракты, ученые обработали белком крысиные хрусталики, а затем охладили их, чтобы вызвать помутнение. Предварительная обработка белком RNF114 дала крысиным хрусталикам ту же способность к восстановлению катаракты, которая наблюдается в естественных условиях у сусликов. В последующем эксперименте с рыбками данио-рерио молекула тоже помогла рыбке избавиться от катаракты. Обработанные рыбки обрели четкое зрение в течение 12 часов.
«Понимание молекулярных этого обратимого явления может указать нам стратегию лечения», — сказал соавтор исследования Вэй Ли.