Белок рецептора Sigma 1 защищает клетки мозга, наиболее пострадавшие от глаукомы
Белок под названием рецептор сигма 1, который, как известно, защищает клетки от стресса, оказывается ключевым для функционирования и выживания нейронов, наиболее пострадавших от глаукомы, сообщают ученые.
Рецепторы сигма 1 экспрессируются на клетках всего организма, включая ганглиозные клетки сетчатки в задней части глаза, которые помогают соединить глаз с мозгом, чтобы мы могли видеть, а также клетки мозга, называемые астроцитами, которые обычно питают и поддерживают эти нейроны.
По словам доктора Кэтрин Боллинджер, офтальмолога, специализирующегося на глаукоме, и биолога клеток сетчатки в отделении офтальмологии Медицинского колледжа Джорджии, даже когда эти два типа клеток мозга находятся в одной культуре клеток, ганглиозные клетки сетчатки могут выживать достаточно хорошо, если в их астроцитах отсутствует рецептор сигма 1.
"К сожалению, у пациентов, страдающих глаукомой, из-за структуры сетчатки и зрительного нерва аксоны, или отростки, ганглиозных клеток сетчатки уязвимы к повреждениям", - говорит Боллинджер. "Поскольку эти клетки так важны для передачи зрительных сигналов в мозг, пациенты могут частично или полностью потерять зрение из-за глаукоматозного повреждения". Система кровеносных сосудов, питающих заднюю часть зрительного нерва, также может быть повреждена, а воспаление может усугубить повреждение, говорит она.
"Это говорит о факторах, которые высвобождаются, но увидеть разницу в отсутствии сигма-рецептора заставляет задуматься, чем еще управляет этот маленький волшебный белок, который теперь утрачен", - говорит Смит, пионер в исследовании нейропротекторных преимуществ сигма-1 рецептора в глазу.
Ранее они показали, что во время стресса использование активатора рецептора сигма 1, такого как (+) - пентазоцин, на астроцитах головки зрительного нерва снижает генерацию потенциально разрушительных реактивных форм кислорода и защищает астроциты от гибели. У них также есть доказательства того, что активация рецептора сигма 1 повышает активность синапсов на головке зрительного нерва, включая увеличение STAT3, белка, необходимого для многих клеточных функций и известного тем, что регулирует реактивность астроцитов.
Авторы исследования отмечают, что при некоторых заболеваниях, таких как болезнь Альцгеймера и рассеянный склероз, ингибирование активации STAT3 в астроцитах обеспечивает нейропротекцию. По словам ученых, необходимы дополнительные исследования того, как активация или ингибирование рецептора сигма 1 изменяет уровень STAT3 и как каждый из этих факторов влияет на выживание ганглиозных клеток сетчатки.
Больше соединений, активирующих рецептор сигма 1, находятся на разных стадиях разработки для лечения широкого спектра заболеваний - от нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, до рака и тяжелого острого респираторного синдрома, вызванного COVID-19. У лабораторных животных, лишенных рецептора сигма-1, ускоряется дегенерация головного, спинного мозга и зрительного нерва.
Хотя то, как именно рецептор сигма 1 защищает нейроны, до конца не изучено, известно, что он связывается с множеством других белков и модулирует их активность - доказано, что он взаимодействует с более чем 50 белками - и в целом считается, что он способствует здоровому гомеостазу нейронов и других клеток.
Хотя худшие последствия глаукомы обычно проявляются в задней части глаза, проблема обычно начинается в передней части глаза с нарушения оттока жидкости из глаза. Подобно высокому кровяному давлению, слишком большой объем жидкости в замкнутом пространстве повышает давление внутри глазного яблока. Ежегодные осмотры глаз, начиная примерно с 40 лет, помогут выявить проблемы с повышением давления до того, как будет нанесен значительный ущерб.
