Ученые из МГУ и РАН обнаружили, что возрастное повреждение клеток сетчатки глаз можно предотвратить, насыщая ее природными антиоксидантами — каротиноидами, изначально присутствующими в зрительной системе человека. В качестве переносчика этих молекул может быть использован каротиноидсвязывающий белок AstaP из зеленых водорослей. Результаты исследования описаны в статье, опубликованной в журнале FEBS Journal.
Окислительный стресс — один из самых вредоносных факторов для жизнедеятельности сетчатки, ведь ее функционирование требует максимального (среди всех тканей организма) количества кислорода, который взаимодействует с молекулами, постоянно облучающимися светом, и генерирует множество токсичных соединений. Большинство этих молекул сосредоточено внутри фоторецепторных дисков — замкнутых мембранных структур в зрительных нейронах, палочках и колбочках. В здоровом глазу присутствует защитный механизм, утилизирующий эти молекулы, но с возрастом он ломается, результатом чего становится т.н. географическая атрофия — проявление необратимой потери центрального зрения.
Возрастная макулярная дегенерация (ВМД) — патологический процесс в центральной (макулярной) области сетчатки, приводящий к выраженному снижению зрительных функций охватывает до 12% людей старше 40 лет.
Чтобы защитить сетчатку, нужно систематически восполнять запас физиологических антиоксидантных веществ, изначально присутствующих в этой ткани: прежде всего, витаминов С и Е. Но самыми перспективными в этом отношении являются каротиноиды — компоненты желтого пятна сетчатки, способные нейтрализовать активные формы кислорода и поглощать повреждающее излучение. Проблема в том, что эти вещества нерастворимы в воде и потому их биодоступность при обычных способах введения остается низкой.
Ученые предложили новый способ направленной доставки нерастворимых каротиноидов в клетки сетчатки за счет применения каротиноидсвязывающего белка AstaP из зеленых водорослей Coelastrella astaxanthina Ki-4. Авторы работы оптимизировали его структуру: она сохранила способность белка удерживать каротиноид и при этом лишила его главного недостатка белковых лекарств — уязвимости к действию протеолитических ферментов тканей глаза. Испытания нового комплекса прошли успешно и показали, что он активен в отношении широкого спектра активных форм кислорода и способен доставлять каротиноид прямо в клетки пигментного эпителия сетчатки, предотвращая их гибель в условиях фотоиндицируемого окислительного стресса.
Такие комплексы имеют большие перспективы в качестве нейропротекторных лекарств, которых сегодня не хватает в офтальмологии. Анатомические особенности глаза позволяют вводить препараты непосредственно в стекловидное тело, которое постепенно отдает их сетчатке, пролонгируя терапевтический эффект, отмечают авторы исследования.
