На протяжении десятилетий ученые знали, что синий свет заставляет плодовых мушек слепнуть, но было непонятно, почему. Исследование Университета Пердью показало, как этот свет убивает клетки в глазах мух, и это может оказаться полезной моделью для понимания глазных заболеваний человека, таких как дегенерация желтого пятна.
Викки Уик, доцент кафедры биохимии Пердью, изучает старение глаз и генетические механизмы, которые приводят к потере зрения с возрастом. Работая с Дональдом Риди, профессором кафедры биологических наук Пердью, и Даниэлем Леон-Саласом, доцентом Школы инженерных технологий, Уик возглавлял команду, которая сравнивала пожилых плодовых мух, подверженных потере зрения при воздействии синего света, с молодыми. мухи, невосприимчивые к воздействию этого света.
"Когда вы помещаете более старых мух в присутствие действительно сильного синего света, вы в основном перегружаете нейроны, и фоторецепторные клетки в их глазах умирают," сказал Уик, результаты которого были опубликованы в журнале npj Aging and Mechanisms of Disease, партнерском журнале Nature. "Но этого не должно быть. Есть естественные условия, которые придают устойчивость, как мы видим у молодых мух."
Команда Вика обнаружила, что дегенерация сетчатки у мух сильно коррелирует с перекисным окислением липидов, окислительным повреждением липидов реактивными формами кислорода. У молодых мух не было признаков перекисного окисления липидов.
"Клетки глаза богаты полиненасыщенными жирными кислотами, что делает эти клетки очень чувствительными к этому типу повреждений," Слабый сказал. "Это делает эту среду очень опасной."
Исследователи смогли уменьшить перекисное окисление липидов, скармливая мухам сильные антиоксиданты. И они также смогли полностью остановить процесс, сверхэкспрессируя белок цитохром b5, который переносит электроны к ферментам внутри клеток. Авторы предполагают, что цитохром b5 стимулирует активность ферментов, которые выводят токсины из активных форм кислорода.
"Сверхэкспрессия цитохрома b5 спасает вызванную синим светом дегенерацию сетчатки," Слабый сказал. "Это убедительно свидетельствует о том, что причиной гибели клеток в этой модели синего света является перекисное окисление липидов. Снижение уровней других активных форм кислорода, таких как перекись водорода, не показало такого сильного эффекта."
Вики считает, что плодовые мушки предлагают модель для изучения дегенеративных заболеваний глаз у людей, включая определение того, как генетические методы лечения или лекарства могут замедлить или остановить потерю зрения. Хотя синий свет по-разному влияет на глаза мух и человека, считается, что перекисное окисление липидов играет важную роль в развитии заболеваний сетчатки глаза человека, таких как возрастная дегенерация желтого пятна.
Исследования Weake продолжат изучение того, как синий свет влияет на регуляцию генов в фоторецепторных клетках, чтобы определить пути, которые могут быть использованы, чтобы помочь этим клеткам выжить в стрессовых условиях освещения или в условиях более длительного хронического стресса во время старения.