Израильские ученые раскрывают факторы риска возрастной слепоты
Исследователи Тель-Авивского университета определили новый генетический фактор риска сложного заболевания глаз AMD (возрастная дегенерация желтого пятна), которое считается основной причины потери зрения в пожилом возрасте.
Ученым удалось впервые опознать белки, играющие ключевую роль в развитии и функционировании ткани, поражаемой этим недугом, найти их точные участки в геноме и доказать связь между вариациями в этих геномных областях и риском развития AMD.
Исследованием руководили профессора Рут Эшери-Падан и профессор Ран Элькон и их сотрудники - Мазаль Коэн Гулкар, Наама Месика, Ахувит Давид и Май Эшель - с кафедры молекулярной генетики и биохимии человека на медицинском факультете Тель-Авивского университете. Результаты их работы опубликованы в журнале PLOS Biology.
Проф. Эшери-Падан: «Одной из самых серьезных проблем в генетических исследованиях сегодня является расшифровка генетических механизмов сложных заболеваний, вызванных комбинацией нескольких различных генетических факторов и факторов окружающей среды. Речь идет о диабете, болезнях кишечника, различных психических заболеваниях и других патологиях. К ним относится и болезнь AMD, которая вызывает дегенерацию центральной части сетчатки — основную причину потери зрения в пожилом возрасте в развитых странах».
«AMD имеет значительный генетический компонент. Исследования, сравнивавшие геномы людей с AMD и без нее, обнаружили различия в нескольких областях генома, вероятно, связанные с факторами риска развития AMD. Однако эти различия были обнаружены не в каком-либо конкретном гене, а скорее в обширных районах, объединяющих целый ряд генов, функции и способы работы которых до сих пор в значительной степени неизвестны. До сих пор никто не смог найти в этих участках генома специфические особенности, которые можно было бы определить как конкретный фактор риска. Наше исследование было направлено на решение этой проблемы».
Ученые уделили особое внимание клеткам слоя ткани, называемого пигментированным эпителием сетчатки (ПЭС), который поддерживает фоторецепторы в сетчатке и необходим для их начального развития, а также для их выживания на протяжении всей жизни человека. По словам исследователей, именно эта ткань поражается AMD на самой ранней стадии болезни.
«Во-первых, мы хотели понять генетический механизм, который активирует и регулирует специфическую активность клеток пигментированного эпителия. В ходе серии экспериментов, убирая различные белки как в мышиной модели, так и в клетках человека, мы выявили два ключевых белковых соединения - LHX2 и OTX2 - которые вместе определяют экспрессию многих генов, уникальных для этой ткани. Белки действуют как активаторы транскрипции, связываясь со специфическими регуляторными участками в геноме, чтобы определить, какие гены будут "реализованы" в конкретной клетке».
Следующей задачей было определить точное расположение этих двух белков в геноме. Исследователи использовали инновационную технологию ChIP-seq — метод секвенирования ДНК, выявляющий точки, где белки связываются с ДНК. Проф. Элькон: «Мы обнаружили, что точки связывания двух белков были довольно близки друг к другу. Более того, эти же места в геноме оказались отмечены в ходе ранних исследований сравнения генома лиц с AMD и без нее (они находились среди выявленных аномальных участков генома пациентов с AMD).
Мы предполагаем, что из-за изменений в последовательностях ДНК в этих областях генома транскрипционные белки теряют способность эффективно закрепляться на своих точках связывания. Это, в свою очередь, снижает экспрессию соседнего гена, регулируемого этими белками, который и кодирует ионный канал, известный своей важностью для нормального функционирования нашего глаза. Снижение активности гена влияет на всю ткань, увеличивая риск развития AMD».
«Результаты нашей работы обеспечивают новый взгляд на нерешенную до сих пор проблему: функции и способ работы геномных последовательностей, расположенных вне генов, и их влияние на сложные генетические заболевания. Мы считаем, что наша новая методология позволит идентифицировать и "нанести на карту" многие другие генетические механизмы, связанные с AMD и другими комплексными генетическими заболеваниями».
Ультраортодоксальные евреи страдают близорукостью втрое чаще
«Нас давно удивляло то, насколько распространена близорукость среди мужчин-харедим»
Илья Амигудкандидат физико-математических наук, блогер
Ультраортодоксы склонны читать, приближая текст к глазам, что объясняет огромную распространенность близорукости в их среде.
По мнению авторов нового рецензируемого исследования, чтение религиозных текстов, таких как Талмуд, на близком расстоянии, вероятно, объясняет высокий уровень близорукости среди мужчин-харедим.
Ношение очков гораздо более распространено среди ультраортодоксальных израильтян, чем среди населения в целом. Исследование 2019 года показало, что если среди светских израильтян близорукость наблюдается у 30% мужчин, то среди харедим, попавших в выборку, этот показатель возрастает до 82%. Авторы исследования предположили, что определенную роль здесь может играть внимательное чтение, но не развили этот тезис.
«Нас давно удивляло то, насколько распространена близорукость среди мужчин-харедим, — сказала профессор Ариэла Гордон-Шааг, глава отделения оптометрии в академическом колледже «Хадасса» в Иерусалиме и автор исследования. — В конце концов, это люди с похожим генетическим происхождением, живущие в одном месте, а не две разные группы людей на противоположных концах Земли. Мы хотели изучить возможные причины».
Ариэла Гордон-Шааг
Шааг и ее коллеги попросили мужчин в возрасте от 18 до 33 лет, 50% харедим и 50% светских, читать книги, писать и пользоваться планшетом. С помощью электронных устройств отслеживалось, насколько близко они располагались к странице книги или планшету.
Харедим читают на расстоянии 37 сантиметров от страницы, что на 4,5 сантиметра ближе, чем нехаредим. При письме и использовании планшета они располагались в среднем на 3,5 сантиметра ближе.
«Может показаться, что разница невелика, но на самом деле она значительна, — сказала Шааг в интервью The Times of Israel. — Это захватывающее открытие в том смысле, что мы впервые объективно обнаружили разницу в том, что мужчины-харедим используют свою зрительную активность иначе. Мужчины-харедим проводят много времени за чтением мелких текстов, как Талмуд и комментарии Раши. Это, по-видимому, влияет на манеру чтения, которая, в свою очередь, влияет на зрение».
Она сказала, что ее группа исследовала и другую гипотезу, а именно, что участники исследования читают внимательно в результате близорукости, а не наоборот. Но она нашла исследования, показывающие, что люди с близорукостью не склонны читать внимательнее, чем другие.
Шааг сказала, что для подтверждения причинно-следственной связи между привычками чтения и зрением необходимы дальнейшие исследования. Одним из элементов этого исследования, которое уже ведется, является изучение уровня близорукости среди ультраортодоксальных женщин.
В ультраортодоксальной общине женщины не тратят много времени на чтение религиозных текстов. Шааг сказала, что, если женщины демонстрируют более умеренный уровень близорукости, чем мужчины, как и ожидалось, это подтвердит ее гипотезу.
Оптометрист подбирает пациенту очки
Она добавила, что на уровень близорукости могут влиять и другие факторы, например, тенденция мужчин-харедим проводить больше времени в помещении, чем население в целом, и выразила надежду изучить возможное влияние времени, проведенного на открытом воздухе.
Шааг сказала, что если причинная связь между внимательным чтением и близорукостью подтвердится, это может привести к практическим рекомендациям, например, увеличить шрифт религиозных текстов или читать их на планшетах, где размер текста можно выбирать произвольно.