Березень 29, 2023

“Сплячі” колбочки зберігають свою здатність до функціонування при пігментному ретиніті

Нове дослідження Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі із залученням мишей показує, що «сплячі» конусоподібні фоторецептори при пігментному ретиніті зовсім не сплячі, а продовжують функціонувати, реагуючи на світло та керуючи активністю сітківки для зору.

Клітини сітківки, які створюють візуальні сигнали, є паличками та колбочками. Палички активні при слабкому освітленні, а колбочки – при яскравому денному. Мутації паличок, які спричиняють їх загибель, викликають більшість успадкованих дегенерацій сітківки. Колбочки можуть залишатися живими після того, як майже всі палички гинуть, але вони “втягують” ключові частини клітин і виглядають «сплячими».

Але в той час як у попередніх дослідженнях припусклось, що сплячі клітини не функціонували, і попередні спроби записати їх активність не були вдалими, нове дослідження вперше вказує на те, що клітини все ще життєздатні. Крім того, вихідні сигнали, записані від сітківки, показують, що візуальна обробка не настільки скомпрометована, як можна було б очікувати. Результати авторів дослідження демонструють, що терапевтичні втручання для захисту цих клітин або підвищення їх чутливості здатні зберегти майже нормальний зір вдень.

«Хоча чутливість колбочок була приблизно в 100-1000 разів нижчою за норму, ми з подивом виявили, що падіння чутливості гангліозних клітин, які прямують у мозок, було набагато меншим, — сказали старший автор Алапаккам Сампат із кафедри офтальмології Інституту зору Жюля Стайна Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі та професор Школи медицини Девіда Геффена при Каліфорнійському університеті в Лос-Анджелесі, – Схоже, що адаптаційні механізми внутрішньої сітківки можуть намагатися мінімізувати різницю в чутливості, щоб зберегти надійну передачу сигналів у гангліозних клітинах — це узгоджується з тим, що ми знаємо про мозок. Гомеостатичні механізми, які реагують на травми та хвороби, зазвичай покривають дефіцит. Саме тому важко виявити неврологічні проблеми, поки дефіцит не стане дуже серйозним».

Дослідники вивчали мембранні властивості колбочок у мишей після дегенерації паличок. Метод запису патч-кламп — це лабораторна техніка для вивчення струмів у живих клітинах під час контролю мембранного потенціалу клітини або напруги на мембрані. Ці записи однієї клітини можуть встановити ключові особливості активності клітини, включаючи наявність специфічних мембранних струмів, чи має клітина світлові реакції та чи можуть вони з’єднуватися з нейронами сітківки, розташованими далі. Крім того, дослідники використовували багатоелектродні масиви записів, які встановлюють активність усіх гангліозних клітин сітківки, і це може показати здатність гангліозних клітин реагувати на візуальні подразники, які змінюються в просторі з часом.

Ці записи показали, що залишкові колбочки в сітківці, де палички в основному дегенерували, все ще функціонували. Хоча анатомічні частини, відповідальні за генерацію світлової реакції — або фототрансдукції — та синаптичний зв’язок із клітинами, розташованими нижче, були відсутні, ці функції залишалися, але із меншою чутливістю, ніж зазвичай. Ці клітини все ще демонструють багато властивостей звичайних колбочок, включаючи подібний мембранний потенціал спокою, нормальний синаптичний струм Са2+ і реакцію на світло, навіть якщо вони більше не мають тієї частини клітини, яка традиційно вважалася необхідною для реакції на світло. Крім того, гангліозні клітини зберігають свою здатність реагувати на візуальні подразники з такою ж просторовою та часовою чутливістю.

«Ці важливі результати можуть свідчити про майбутній шлях для пацієнтів із захворюваннями, які викликають необоротну сліпоту сітківки, оскільки раніше вважалося, що життєздатність фоторецепторів або колбочок у тканині непоправно пошкоджена», — сказали д-р Стівен Шварц, із кафедри офтальмології Ахмансона в Медична школа Девіда Геффена при Каліфорнійському університеті в Лос-Анджелесі, а також професор і керівник відділу сітківки в Інституті очей Жуля Стайна Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі.

Наступним кроком для дослідників є встановлення ступеня, до якого нейропротекція або посилення сплячих колбочок дозволить врятувати зір при різних формах сліпоти.

Дослідження опубліковано в рецензованому журналі Current Biology 27 березня 2023 року.

Березень 16, 2023

Чи мають пренатальні фактори вплив на ризик розвитку ретинопатії недоношених?

Вченими було виявлено, що пренатальні фактори зі сторони матері, такі як соціально-економічний статус, куріння та хоріоамніоніт, пов’язані з ризиком розвитку ретинопатії недоношених у недоношених дітей.

Пренатальні материнські особливості, як правило, не розглядаються у ролі факторів ризику розвитку РН, і все ж є докази на підтримку пренатальної фази патогенезу РН. Дослідження, проведене в Університеті Каліфорнії в Лос-Анджелесі, включало 236 діад мати-немовля, в яких немовлята народжувалися на терміні гестації від 22 до 30 тижнів і були направлені на скринінг ретинопатії недоношених. Соціально-демографічне положення матері, супутні захворювання матері та новонародженого, а також ускладнення вагітності вивчались як потенційні фактори ризику.

Було виявлено, що страхування Medicaid, хоріоамніоніт і паління під час вагітності корелюють з ризиком будь-якої стадії ретинопатії недоношених. Перші два залишалися статистично значущими як незалежні фактори ризику після поправки на потенційні фактори, що вводять в оману.

Оскільки право на участь у програмі Medicaid залежить від фінансових потреб, «страхування програми Medicaid може бути еквівалентним до низького соціально-економічного статусу з низьким рівнем доходу», – пишуть автори. Що стосується паління, то в попередніх дослідженнях було запропоновано декілька прямих і непрямих механізмів зв’язку з РН. Незважаючи на те, що поправка на потенційні фактори, що вводять в оману, призвела до втрати статистичної значущості, ризик залишався втричі вищим для немовлят, мами яких палили, порівняно з немовлятами, у яких мами не палили.

«Результати нашого нинішнього дослідження, підтвердять важливість консультацій вагітних жінок щодо відмови від куріння», — пишуть автори.

«Ці результати надають додаткові докази, які свідчать про те, що на ризик РН впливають пренатальні події. Соціально-демографічні характеристики матері, соціальна поведінка та супутні захворювання можуть сприяти цьому ризику, і лікарі повинні враховувати ці пренатальні фактори разом із супутніми захворюваннями немовлят та внутрішньолікарняним доглядом, коли відносять новонароджених немовлят у групу високого ризику РН», — написали вони.

Оригінальна стаття була опублікована на порталі Healio 15 березня 2023 року.

Березень 16, 2023

Знайдено новий біологічний механізм, на який можна впливати для лікування глаукоми

Дослідники Школи медицини Університету Індіани визначили нову мішень для теарпії, вплив на яку може призвести до більш ефективного лікування глаукоми.

Глаукома – це нейродегенеративне захворювання, яке спричиняє втрату зору та сліпоту через пошкодження зорового нерва. Щорічно понад 200 000 людей у Сполучених Штатах страждають від глаукоми. На жаль, остаточного лікування наразі не існує. У нещодавно опублікованій статті в Communications Biology вчені виявили, що нейрони використовують мітохондрії як постійне джерело енергії, і відновлення мітохондріального гомеостазу в хворих нейронах може захистити клітини зорового нерва від пошкодження.

«Вікова нейродегенеративна хвороба, яка включає глаукому, хворобу Паркінсона та бічний аміотрофічний склероз (БАС), є найбільшою глобальною проблемою охорони здоров’я», — сказав Арупратан Дас, доктор філософії, доцент кафедри офтальмології та головний дослідник дослідження.

«Фундаментальні механізми, які ми виявили, можна використовувати для захисту нейронів при глаукомі та будуть перевірені у застосуванні для інших захворювань. Ми визначили критичний етап складного процесу мітохондріального гомеостазу, який омолоджує вмираючий нейрон, подібно до надання рятівного круга людині, що тоне”, – розповідає він.

Дослідницька група під керівництвом Мішель Сурма та Кавіти Анбарасу з Департаменту офтальмології використовувала індуковані плюрипотентні стовбурові клітини (iPSC) від пацієнтів з глаукомою та без неї, а також сконструйовані ембріональні стовбурові клітини людини з глаукомною мутацією кластерними регулярними інтервалами коротких паліндромних повторів (CRISPR).

Використовуючи диференційовані стовбурові клітини гангліозних клітин сітківки (hRGC) зорового нерва, електронну мікроскопію та метаболічний аналіз, дослідники виявили глаукоматозні гангліозні клітини сітківки, які страждали від мітохондріального дефіциту з більшим метаболічним навантаженням на кожну мітохондрію. Це призводило до пошкодження та дегенерації мітохондрій. Мітохондрії – це трубчасті структури в клітинах, які виробляють аденозинтрифосфат – джерело клітинної енергії.

Однак цей процес можна повернути назад шляхом посилення мітохондріального біогенезу за допомогою фармакологічного засобу. Команда показала, що гангліозні клітини сітківки дуже ефективно руйнують погані мітохондрії, але в той же час виробляють більше для підтримки гомеостазу.

«Виявлення того, що гангліозні клітини сітківки з глаукомою виробляють більше аденозинтрифосфату навіть з меншою кількістю мітохондрій, було вражаючим, – сказав Дас, -Однак, якщо вироблялося більше мітохондрій, навантаження виробництва аденозинтрифосфату розподілялося між більшою їх кількістю, що відновлювало фізіологію органел. Це схоже на ситуацію, коли важкий камінь несе менше людей та більша кількість людей, відповідно, — кожна окрема людина у другому випадку матиме менше болю та травм, так само як кожна мітохондрія матиме менше труднощів та пошкоджень».

У майбутньому Дас хотів би перевірити, чи ці механізми захищають зоровий нерв на тваринних моделях, які зазнали травми, перед тестуванням на людях, щоб покладати надії на нові клінічні дослідження.

Оригінальне дослідження було опубліковане 24 лютого 2023 року у Communications Biology.

Березень 6, 2023

Кілька слів про симптоми, причини та лікування хвороби сухого ока

Хвороба сухого ока є поширеним станом, який може спричиняти значний дискомфорт. Вона може виникати, коли око не виробляє достатньої кількості сльози або якщо вона недостатньої якості, щоб забезпечити належне змащення ока.

Доктор Дейв Патель, офтальмолог із клініки Майо, пояснює деякі причини сухості очей, методи лікування та деякі симптоми, які не слід ігнорувати.

«Старіння, навколишнє середовище, гормони, потоки повітря, перебування на свіжому повітрі — є багато факторів, які мають вплив на змащення поверхні ока», — каже доктор Патель.

Незважаючи на те, що хвороба сухого ока є загально поширеною, доктор Патель каже, що її не завжди слід ігнорувати. “Це впливає і може впливати на зір, – каже доктор Патель, – Сухість очей може спотворювати те, як ви бачите, та призводить до того, що ви не бачите так добре, як мали б”.

Зволожуючі очні краплі, що продаються без рецепта, можуть допомогти. Однак, якщо ви використовуєте їх більше чотирьох разів на день протягом тривалого часу, д-р Патель рекомендує одноразові флакони без консервантів. Чистота є ключовою. «Я просто закликаю пацієнтів пам’ятати про те, щоб їхні ліки не містили забруднюючих агентів, і якщо у вас є сумніви, викидайте невикористану частину очних крапель, щоб мінімізувати будь-які ризики».

Є декілька правил, які допоможуть вам правильно використовувати очні краплі.

Визначити частоту використання

Рекомендовано використовувати зволожуючі очні краплі чотири рази на день або менше, якщо до їх складу входить консервант. Штучні сльози із консервантом, яких є більшість, та які продаються у багаторазовому флаконі, підходять для тих, хто використовує очні краплі рідко.

Однак тим, хто використовує краплі більше чотирьох разів на день, слід спробувати варіант без консервантів, оскільки консерванти можуть самі стати подразником. Важливо читати дрібний шрифт на етикетках, оскільки краплі без консервантів важко ідентифікувати — вони майже завжди упаковані в окремі пакування, але також можуть поставлятися в флаконах.

Уникайте крапель, які «прибирають червоні очі»

Очні краплі, які нібито усувають почервоніння, насправді можуть погіршити проблему сухих очей та завдати шкоди в довгостроковій перспективі. Хімічні речовини, які використовуються в цих препаратах, звужують кровоносні судини, змушуючи організм виробляти фактори, які навпаки розширюють судини.

Кращим варіантом для зменшення почервоніння очей є їх адекватне зволоження. І це, знов-таки можна зробити, використовуючи штучні сльози.

Правильно закрапувати очні краплі

Найкращий спосіб закапати очні краплі – це нахилити голову назад і відтягнути нижню повіку вниз, щоб забезпечити великий простір для попадання краплі. Ті, хто не любить або має труднощі із маніпуляціями навколо очей, можуть лягти або відкинутися, закрити очі, видавити краплю у внутрішній куточок ока та відкрити його, щоб крапля потрапила всередину.

Важливо не торкатися кінчиком флакона рук, вій, повік або поверхні ока — це може спричинити його забруднення та сприяти розмноженню бактерій у пляшці.

Знати, коли змінити препарат

На додаток до відслідковування того, як часто використовуються очні краплі, слід спостерігати, чи немає від них подразнень: дуже сухі очі, можуть різати протягом кількох секунд після застосування крапель, але неприємний ефект має бути м’яким і швидко вирішуватися.

Якщо будь-який дискомфорт триває довго, подумайте про перехід до іншого препарату. Також слід поговорити з лікарем, який може запропонувати ідеальний саме для вас тип очних крапель. Особливо це стосується тих, хто має історію захворювання очей.

Якщо очні краплі, що продаються без рецепта, не допомагають, тоді існують спеціальні методи лікування. «Існують протизапальні препарати, нейростимулятори, які можуть викликати або збільшувати сльозопродукцію, а іноді використовують стероїди, щоб зменшити запальні стани», — каже доктор Патель.

Якщо ви помітили інші симптоми, зокрема проблеми із зором, почервоніння або біль, доктор Патель каже, що настав час звернутися до лікаря.

Березень 6, 2023

Глаукомні ускладнення при ленсектомії у дітей

Згідно з дослідженням, опублікованим 16 лютого в JAMA Ophthalmology, ускладнення, пов’язані з глаукомою, є поширеними серед дітей протягом п’яти років після операції із видалення кришталика.

Ерік Д. Ботун, доктор медичних наук, із клініки Мейо в Рочестері, штат Міннесота, та його колеги дослідили кумулятивну частоту ускладнень, пов’язаних з глаукомою, та фактори, що пов’язані з ризиком цих подій у перші п’ять років після ленсектомії серед дітей віком до 12 років включно. Для дослідження були взяті дані 810 дітей (1049 очей); 443 ока 321 дитини залишались афакічними після ленсектомії та у 606 очей 489 дітей було імлантовано штучний кришталик.

Дослідники виявили, що п’ятирічна сукупна частота побічних ефектів, пов’язаних з глаукомою, становила 29 відсотків в афакічних очах та 7 відсотків в артифакічних; у 7 і 3 відсотки очей з афакією і артифакією, відповідно, було встановлено підозру на глаукому. Серед афакічних очей ризик побічних ефектів, пов’язаних з глаукомою, був підвищений у зв’язку з чотирма з восьми факторів: вік менший 3 місяців, патологія переднього сегмента ока, інтраопераційні ускладнення під час ленсектомії та білатеральність (скориговане співвідношення ризиків, 2,88, 2,88, 2,25 і 1,88 відповідно). Ні латеральна, ні передня вітректомія не були пов’язані з ризиком глаукомних ускладнень для артифакічних очей.

«Це буде великим здобутком для клінічної практики, якщо майбутні дослідження допоможуть розробити додаткові рекомендації щодо частоти подальших оглядів, післяопераційного лікування та допоміжних діагностичних тестів для дітей з афакічними очима на першому році життя», — пише автор супровідної редакційної статті.

Оригінальне дослідження було опубліковане в журналі JAMA Ophthalmology 16 лютого 2023 року.

Лютий 28, 2023Лютий 28, 2023

Низький внутрішньочерепний тиск може бути фактором ризику розвитку глаукоми

Міжнародна група дослідників на чолі з литовськими вченими надає додаткові докази того, що внутрішньочерепний тиск відіграє важливу роль у розвитку нормотензивної глаукоми, на яку припадає до 50 відсотків усіх випадків глаукоми. Недавнє клінічне дослідження демонструє, що низький внутрішньочерепний тиск корелює з погіршенням зору пацієнта, особливо в назальній зоні.

Глаукома, одна з основних причин сліпоти у людей старше 60 років, спричиненяється пошкодженням зорового нерва. Підвищення тиску всередині ока (так званий внутрішньоочний тиск або ВОТ) часто виявляється у пацієнтів з глаукомою. Однак не у всіх людей з очною гіпертензією розвивається глаукома. Крім того, глаукома може розвинутися при нормальному ВОТ. Згідно з різними дослідженнями, поширеність так званої нормотензивної глаукоми (NTG) серед пацієнтів у світовій популяції коливається від 30 до 90 відсотків.

«Сучасна медицина має методи лікування підвищеного очного тиску та уповільнення або навіть припинення пошкодження зорового нерва. Однак ці методи не працюють у випадку нормотензивної глаукоми. Серед наукового співтовариства зростає усвідомлення того, що глаукома це стан, спричинений двома тисками — всередині ока та в черепі», — каже професор Армінас Рагаускас з Каунаського технологічного університету (KTU), Литва.

Рагаускас, керівник Наукового інституту телематики охорони здоров’я КТУ, є винахідником неінвазивної технології вимірювання внутрішньочерепного тиску, яка використовується в дослідженні, описаному нижче.

Далі він пояснює, що анатомічно зоровий нерв пов’язаний із мозком і оточений спинномозковою рідиною. Внутрішньочерепний тиск (ICT), тобто тиск всередині нашого черепа, виміряний у спинномозковій рідині, і внутрішньоочний тиск (ВОТ) можуть впливати на стан зорового нерва. Нещодавно дослідники зосередилися на балансі між двома тисками, тобто на трансламінарній різниці тиску (TPD) і її зв’язку з розвитком глаукоми.

Клінічне дослідження виявило можливий зв’язок між мозковим тиском і глаукомою

80 пацієнтів з нормотензивною глаукомою (NTG) на початковій стадії були залучені до нещодавнього дослідження, проведеного дослідниками з литовського, ізраїльського та американського університетів. Учасники були відібрані з 300 пацієнтів з НТГ, направлених до очної клініки Литовського університету наук про здоров’я в період з січня по жовтень 2018 року.

Під час дослідження реєструвались кілька показників, включаючи внутрішньоочний (ВОТ), внутрішньочерепний тиск (ВЧТ) і дослідження поля зору. Трансламінарну різницю тиску (TPD) розраховували за формулою TPD = IOP—ICD. Поле зору поділяли на п’ять зон: носову, скроневу, периферичну, центральну та парацентральну.

Дослідження виявило декілька статистично значущих кореляцій між внутрішньочерепним тиском, трансламінарною різницею тиску та змінами поля зору. Чим вища TPD, тим більш суттєві пошкодження поля зору пацієнта. Найбільш значні втрати поля зору спостерігалися в назальній зоні.

«Втрата поля зору означає лише одне — людина стає сліпою. Ось чому так важливо зрозуміти причини цього стану та усунути його. Ми всі знаємо про жахливий результат», — каже професор Рагаускас.

Дослідники дійшли висновку, що вищу трансламінарну різницю тиску можна оцінити як фактор ризику розвитку нормотензивної глаукоми. Оскільки трансламінарна різниця тиску обчислюється шляхом віднімання ВЧТ від ВОТ, то чим нижчий показник внутрішньочерепного тиску, тим вища трансламінарна різниця. Таким чином, при нормотензивній глаукомі знижений внутрішньочерепний тиск є можливим фактором ризику.

У дослідженні використовувалася технологія, винайдена в Литві

«Ідея про те, що внутрішньочерепний тиск пов’язаний із полем зору, не нова. Кілька років тому ми провели серію експериментів, вивчаючи зв’язок між полем зору та внутрішньочерепним тиском, використовуючи неінвазивну технологію, розроблену тут, у КТУ. На наступних конференціях я побачив, як нашу нову ідею з хвилюванням сприйняла міжнародна спільнота офтальмологів», — каже професор Рагаускас.

Кореляція внутрішньочерепного тиску з глаукомою відкриває перед медичними працівниками нові можливості для дослідження причини та можливого лікування цієї патології. Крім того, в останні роки докази, що підтверджують цю гіпотезу, надійшли від наукових груп, які працюють у всьому світі. Професор Рагаускас каже, що його дослідження прямо чи опосередковано сприяло зростанню обсягу даних на цю тему.

У вищеописаному дослідженні вимірювання внутрішньочерепного тиску було отримано за допомогою двоглибинного транскраніального доплера (Vittamed UAB, Литва), розробленого командою професора Рагаускаса в лабораторіях Каунаського технологічного університету. На відміну від звичайної процедури вимірювання внутрішньочерепного тиску, яка передбачає просвердлювання невеликого отвору в черепі пацієнта, винахід професора Рагаускаса дозволяє вимірювати мозковий тиск неінвазивно через око за допомогою ультразвуку. Різні варіанти винаходу були запатентовані в США і Європі.

«Ми не конкуруємо з інвазивними методами, а рухаємося в абсолютно новому напрямку. Зараз я бачу, що офтальмологія — це та галузь, де наші технології найбільше потрібні, і ми використовуємо їх у дослідницьких цілях. Але ми постійно розвиваємо наш винахід і нещодавно запатентували декілька нових технологій, які можуть бути використані в інших контекстах, де вимірювання внутрішньочерепного тиску має вирішальне значення. Наприклад, у довготермінових космічних місіях», — каже професор КТУ Рагаускас.

Оригінальа стаття була опублікована на порталі Medial Xpress 13 лютого 2023 року.