Istraživači sa Nacionalnog instituta za zdravlje (NIH) i njihovi saradnici identifikovali su protein, poznat kao RNF114, koji preokreće kataraktu, zamućenje očnog sočiva koje se često javlja kod ljudi dok stare. Studija, koja je sprovedena na podzemnoj veverici i pacovima sa 13 linija, može predstavljati moguću strategiju bez operacije za lečenje katarakte, uobičajenog uzroka gubitka vida. Studija objavljena u Journal of Clinical Investigation.
„Naučnici su dugo tražili alternativu operaciji katarakte, koja je efikasna, ali ne bez rizika. Nedostatak pristupa operaciji katarakte je prepreka za njegu u nekim dijelovima svijeta, zbog čega je neliječena katarakta vodeći uzrok sljepoće širom svijeta “, rekao je Ksingchao Shentu, MD, hirurg za kataraktu i ko-vodeći istraživač sa Univerziteta Zhejiang, Kina.
Ovo novo otkriće bilo je deo tekućeg istraživanja na NIH-ovom Nacionalnom institutu za oči (NEI) koje uključuje hibernator sisara, vevericu sa 13 linija. Kod ovih zemnih veverica, ćelije fotoreceptora osetljive na svetlost u mrežnjači su uglavnom čunjevi, što ih čini korisnim za proučavanje svojstava vezanih za konus, kao što je vid boja. Pored toga, sposobnost veverice da izdrži mesece hladnoće i metaboličkog stresa tokom hibernacije čini model za naučnike koji proučavaju niz očnih bolesti.
Istraživači su saznali da su tokom hibernacije sočiva zemne veverice postala mutna na oko 4 stepena Celzijusa, ali su brzo postala providna nakon ponovnog zagrevanja. Poređenja radi, oni koji nisu hibernatori (pacovi u ovoj studiji) razvili su katarakte na niskim temperaturama, ali se one nisu rešile ponovnim zagrevanjem.
Formiranje katarakte u hibernirajućim životinjama izloženim niskim temperaturama je verovatno ćelijski odgovor na stres od hladnoće i jedna je od mnogih promena kojima se njihova tela podvrgavaju dok se njihova tkiva prilagođavaju temperaturama smrzavanja i metaboličkom stresu. Ljudi ne razvijaju kataraktu kada su izloženi niskim temperaturama.
„Razumevanje molekularnih pokretača ovog reverzibilnog fenomena katarakte moglo bi da nas usmeri u pravcu ka potencijalnoj strategiji lečenja“, rekao je vodeći istraživač studije, Vei Li, Ph.D., viši istraživač u odeljenju za neurofiziologiju mrežnjače NEI.
Glavni zadatak sočiva je fokusiranje svetlosti na mrežnjaču na zadnjem delu oka. Kako starimo, katarakte se formiraju kada proteini u sočivu počnu pogrešno da se savijaju i formiraju klastere koji blokiraju, rasipaju i izobličavaju svetlost dok ona prolazi kroz sočivo. Iz razloga koji nisu jasni, starenje može poremetiti homeostazu proteina — proces koji održava ravnotežu novonastalih proteina i promet starih proteina.
Da bi istražio reverzibilne katarakte zemne veverice na molekularnom nivou, tim je razvio model zasnovan u laboratoriji, model sočiva u posudi koristeći matične ćelije koje je konstruisala Li Lab u NEI. Koristeći ovu platformu, istraživači su se usmjerili na dio opsežne mreže koja održava homeostazu proteina dijelom razbijanjem starih proteina, poznatih kao ubikvitin proteazomski sistem.
Konkretno, RNF114 je bio značajno povišen tokom zagrevanja kod veverice, u poređenju sa pacovima koji nisu u hibernaciji. Ranije se pokazalo da RNF114 pomaže u identifikaciji starih proteina i olakšava njihovu degradaciju.
Da bi dalje pogledali efekat RNF114, ponovo su koristili model katarakte bez hibernacije (pacova) inkubirajući njegova sočiva na 4 stepena Celzijusa. Obično se takva katarakta ne bi rešila ponovnim zagrevanjem. Međutim, kada su sočiva prethodno tretirana RNF114, došlo je do brzog čišćenja katarakte nakon ponovnog zagrevanja.
Prema naučnom timu, ovi nalazi su dokaz principa da je moguće izazvati uklanjanje katarakte kod životinja. U budućim studijama, proces će morati da bude fino podešen tako da naučnici mogu da stimulišu specifičnu degradaciju proteina kako bi videli kako precizno regulisati stabilnost i promet proteina. Ovaj mehanizam je takođe važan faktor u mnogim neurodegenerativnim bolestima, rekli su oni.
