Две отличительные группы коротких молекул, которые регулируют экспрессию генов, были обнаружены в глазной жидкости пациентов с двумя различными типами дегенерирующей глаукомы зрения.
Эти дифференциально экспрессируемые микроРНК указывают путь к обнаружению большего количества генов, связанных с глаукомой, больше подсказок о том, как каждый из этих типов глаукомы повреждает наш зрительный нерв, и потенциальных новых точек вмешательства, говорят ученые.
"Если мы знаем задействованные пути, возможно, мы сможем обратить это вспять, найти лучшие мишени и разработать лучшие лекарства," говорит доктор. Ютао Лю, специалист по зрению и генетик с факультета клеточной биологии и анатомии Медицинского колледжа Джорджии Университета Огаста.
В настоящее время установлено, что лишь несколько известных генетических мутаций составляют около 10 процентов глаукомы, говорит Лю, автор исследования в журнале Human Molecular Genetics.
"Дифференциальное выражение" означает, что экспрессия микроРНК или миРНК может быть выше или ниже в разных условиях, но именно тот факт, что они значительно различаются, делает их интересными и может помочь в лучшем понимании и лечении основной причины потери зрения во всем мире, говорит Лю.
Ученые исследовали miRNA в водянистой влаге, которая питает переднюю часть глаза у дюжины пациентов с обычной первичной открытоугольной глаукомой, еще у дюжины пациентов с редкой и даже более трудно поддающейся лечению эксфолиативной глаукомой, и сравнили профиль miRNA по 11 человек со здоровыми глазами примерно такого же возраста.
Они обнаружили, что экспрессия трех miRNA – miR-125b-5p, miR-302d-3p и miR-451a – значительно различается между первичной открытоугольной глаукомой и контрольной группой. Они обнаружили пять – miR-122-5p, miR-3144-3p, miR-320a, miR-320e и miR-630 – заметно различающихся между эксфолиационной глаукомой и контрольной группой.
Большинство miRNA никогда не были связаны с глаукомой. Однако у них есть некоторые доказательства того, что miR122-5p, присутствующая при эксфолиативной глаукоме, может нацеливаться на три гена, OPTN, TMCO1 и TFG-β1, уже связанных с глаукомой, говорит Лю. Их ранний взгляд на пути других идентифицированных ими miRNA показывает, что они также могут быть вовлечены в глаукому.
Лю отмечает, что каждая миРНК может буквально нацеливаться на сотни генов, и – в соответствии с концепцией местоположения, местоположения, местоположения – то, где они находятся, определяет, какие гены. Обычно, когда экспрессия miRNA повышается, экспрессия затронутых генов снижается.
Они уже изучают, что эти miRNA делают в трабекулярной сети, которая управляет непрерывным оттоком жидкости, производимой цилиарным телом, для питания и насыщения кислородом той части глаза, которая не имеет прямого кровоснабжения.
"Теперь у нас есть первичные клетки, культивируемые в основном из области оттока человеческого глаза, поэтому мы можем взять эти миРНК, синтезировать их, затем передать их этим клеткам и посмотреть, на какие гены они влияют и сколько из этих генов связано с глаукомой," Лю говорит.
«Все мы ежедневно теряем часть из 2 миллионов нервных волокон в нашем зрительном нерве, и мы можем потерять 50-60 процентов из них, не влияя на наше зрение», – говорит Лю. Но глаукома ускоряет потерю, и эти два типа глаукомы наносят ущерб по-разному.
При первичной открытоугольной глаукоме давление внутри глазного яблока высокое из-за повышенной выработки жидкости, снижения экскреции или того и другого, и в результате повреждается зрительный нерв. "Мы думаем, что это местное заболевание глаза," Лю говорит.
По данным The Glaucoma Foundation, менее распространенная и, как правило, более тяжелая эксфолиационная глаукома встречается у людей с синдромом эксфолиации, что увеличивает их вероятность развития глаукомы примерно в шесть раз. При этом типе глаукомы клетки, которые обычно секретируют белки, необъяснимо начинают секретировать больше, и белки группируются, образуя структуры, которые слишком велики, чтобы проходить через нормальный путь оттока жидкости из глаза.
У Лю есть доказательства того, что сшивающий фермент, также секретируемый в больших количествах у этих пациентов, эффективно склеивает эти кусочки, напоминающие перхоть. Побочное повреждение, по-видимому, также происходит в цветной части глаза, радужной оболочке, поскольку пигмент также начинает отслаиваться, увеличивая скопившуюся кучу мусора в глазу. Эта форма глаукомы связана с высоким давлением, и традиционные глазные капли не помогут, отмечает Лю. Пути оттока, возобновленные хирургическим вмешательством, быстро снова блокируются. Лю отмечает, что эта аномальная секреция белка возникает и в других частях тела при синдроме эксфолиации, но, по-видимому, вызывает проблемы только в глазах.
По словам Лю, использование глазных капель, которые улучшают отток или уменьшают выработку жидкости, может снизить риск повреждения глаз у большинства пациентов с более распространенными типами глаукомы. Пациентам часто требуется комбинация капель, которую нужно принимать несколько раз в день. Операция или лазерное лечение также могут увеличить отток. Но Лю и его коллеги хотели бы найти более целенаправленные и эффективные варианты.
Водянистая влага глаза также помогает поддерживать форму глаза и позволяет удалять отходы. Жидкость поступает из общей циркуляции и сбрасывается обратно в нее. Это означает, что высокое кровяное давление в организме также может повлиять на глазное давление, и что упражнения могут помочь снизить глазное давление, добавляет Лю. Фактически, глазное давление может быть реактивным, как артериальное давление: Лю отмечает, что его давление повышается, когда он носит галстук. Наше внутриглазное давление обычно бывает самым высоким утром и самым низким, когда мы лежим и спим.