«В модели ВМД на мышах мы обнаружили, что неспособность фоторецепторов — нервных клеток, которые улавливают свет и генерируют зрение — для выработки энергии, может приводить к тому, что патологические кровеносные сосуды вторгаются в сетчатку», — сказал Жан-Себастьян Джоял, педиатр интенсивной терапии. в исследовательской больнице матери и ребенка CHU Sainte-Justine и профессор кафедры педиатрии Монреальского университета. «Мы также обнаружили, что фоторецепторы не полагаются исключительно на глюкозу для производства энергии, как считалось ранее, но также используют липиды в качестве топливного субстрата (например, сердце)», — сказал он. Эти результаты опровергают научные представления о причине аномального разрастания кровеносных сосудов, приводящего к слепоте, и, таким образом, открывают новые терапевтические возможности для лечения заболеваний сетчатки, таких как AMD.Компенсация дефицита энергииСетчатка покрыта фоторецепторами, которые питаются кислородом и питательными веществами, переносимыми кровью.
Аномальный рост кровеносных сосудов вызывает слепоту при некоторых заболеваниях сетчатки. «В целом научное сообщество соглашается с тем, что разрастание кровеносных сосудов происходит, когда организм пытается компенсировать недостаток кислорода. Теперь мы показываем, что аномальные сосуды также могут расти, чтобы компенсировать нехватку топлива или производства энергии, в модели AMD, "сказал доктор Джоял.
Жир как энергетический субстрат — возможное эволюционное преимуществоТип используемой энергии также удивил ученых в их исследовании. «К нашему удивлению, мы обнаружили, что фоторецепторы также питаются жирными кислотами. Ранее считалось, что эти специализированные нервные клетки, которые являются энергоемкими, зависят в первую очередь от глюкозы», — сказал д-р Джойал. Способность фоторецепторов использовать различные источники топлива для производства энергии может дать эволюционное преимущество во время пира и голода.
Погружен в темноту, чтобы увеличить потребление энергииИсследователи подозревали, что нарушение регуляции энергетического метаболизма фоторецепторов может способствовать развитию ВМД.
Они использовали мышиную модель, неспособную эффективно использовать липиды, и наблюдали наличие аномальных кровеносных сосудов сетчатки, напоминающих AMD. У этих моделей появлялось намного больше повреждений сетчатки, когда они поднимались в темноте, что, как известно, увеличивает потребление энергии сетчаткой. Эти данные свидетельствуют о связи между потребностями в энергии и сосудистым снабжением сетчатки.
Липидные сенсоры контролируют поглощение глюкозы и производство энергииМогут ли фоторецепторы использовать глюкозу, когда они лишены жирных кислот? «Вероятно, в нормальных условиях, но, как это ни парадоксально, не в нашей модели с недостаточным поглощением липидов. Они показали повышенный уровень жирных кислот в циркулирующей крови.
Чтобы объяснить это загадочное наблюдение, мы обнаружили присутствие липидных сенсоров на поверхности фоторецепторов. Мы думаем, что эти рецепторы помогают согласовать доступный топливный субстрат в обращении с производством энергии фоторецепторами.
Когда липидные сенсоры обнаруживают избыток жирных кислот в крови, он считает доступного липидного топлива достаточным и подавляет всасывание глюкозы ».Доктор Джойал резюмирует ситуацию следующим образом: «В моделях с недостаточным захватом липидов фоторецепторы испытывают недостаток как в жирных кислотах, так и в глюкозе.
Истощенные фоторецепторы выделяют сигналы, которые привлекают новые кровеносные сосуды, чтобы увеличить снабжение питательными веществами. Разрастаясь за сетчаткой, однако эти сосуды вызывают снижение зрения, что приводит к слепоте ». Итак, в конце концов, что вы можете сказать домой? «Что ж, их три, основанные на наших исследованиях in vivo», — резюмирует д-р Джойал. «AMD может быть частично вызвана дефицитом энергии.
Жир также является источником энергии для фоторецепторов. А липидные сенсоры могут контролировать поступление глюкозы в сетчатку».
Дальнейшая работа должна быть проведена для разработки новой терапии, которая будет основываться на этих открытиях с целью предотвращения, замедления или обращения вспять потери зрения, вызванной заболеваниями сетчатки, такими как AMD.