Вивчаючи зимову сплячку ховрахів, дослідники зі США та Китаю виявили білок, здатний допомогти позбавитися катаракти без хірургічного втручання, яке не позбавлене ризиків і доступне не всім людям. Операцію з видалення катаракти сьогодні вважають єдиним ефективним способом лікування цього поширеного захворювання, пов’язаного з помутнінням кришталика ока. За підрахунками щорічно на планеті виконують понад 29 мільйонів таких процедур.
Зазвичай втручання проходять успішно, але в окремих випадках можливі ускладнення. Вони варіюються від нечіткості зору та підвищеної світлочутливості до відшарування сітківки, через яке людина може втратити здатність бачити. Крім того, у деяких частинах світу пацієнти не мають змоги видалити катаракту оперативно. В результаті це прогресуюче захворювання стає причиною сліпоти.
Ось чому вчені давно шукають альтернативи хірургічному способу лікування катаракти. До нього, можливо, наблизилися фахівці американського Національного інституту очей (National Eye Institute, NEI) та їхні колеги з Чжецзянського університету (КНР). Стаття про спільне відкриття нещодавно вийшла в Journal of Clinical Investigation.
Спостерігаючи за тринадцятисмуговими ховрахами, що мешкають у Північній Америці (Ictidomys tridecemlineatus), чиї механізми адаптації під час багатомісячної зимової сплячки давно привертають увагу наукової спільноти, дослідники виявили у них цікаву особливість.
Під час глибокого сну, коли метаболічні процеси в організмі ховрахів різко сповільнювалися, а температура їхнього тіла в стані торпора опускалася приблизно до 4°C, очні кришталики тварин мутніли. Однак після повернення ховрахів у неспаний стан з температурою тіла близько 37° C помутніння швидко проходило, і кришталики знову ставали прозорими.
Одночасно у гризунів, що не впадають у сплячку, таких як миші та щури, після такого охолодження кришталики теж ставали каламутними, але при подальшому зігріванні їх прозорість швидко не відновлювалася.
Дослідники припустили, що оборотне катарактоподібне помутніння кришталика у ховрах може бути адаптацією до холодового стресу. Фахівці вирішили детальніше розібратися в клітинних процесах, що стоять за цим явищем, сподіваючись надалі розробити нову стратегію лікування катаракти.
Використовуючи стовбурові клітини ховрахів, вчені створили лабораторну модель кришталика — щось на зразок кришталика в пробірці. З її допомогою простежили за білковим гомеостазом у клітинах та виявили білок RNF114, що дозволяє звертати назад катаракту. З’ясувалося, що під час зігрівання після охолодження рівень цього білка в тканинах ховрахів був значно вищим, ніж у тканинах щурів. Крім того, дослідження показали, що RNF114 допомагав виявляти білки, що зістарилися, і сприяв їх утилізації.
Щоб перевірити потенційну терапевтичну дію RNF114, вчені протестували її на лабораторній моделі щурячого кришталика з катарактою, викликаною охолодженням. Виявилося, якщо білок застосовували перед охолодженням, то після зігрівання щурові тканини набували здатності швидко очищатися від катаракти, як у ховрахів. Цей ефект вдалося відтворити в дослідах з лабораторними рибками, у яких катаракту викликали за допомогою окислювального стресу.
Автори мають намір продовжити дослідження, щоб глибше вивчити виявлені механізми та доопрацювати перспективну методику.