Головна Новини Терапія та сімейна медицина Изучение белкового состава патологических отложений на хрусталике при псевдоэксфолиативном синдроме

22 березня, 2019

Изучение белкового состава патологических отложений на хрусталике при псевдоэксфолиативном синдроме

Изучение белкового состава патологических отложений на хрусталике при псевдоэксфолиативном синдроме

Псевдоэксфолиативный синдром (ПЭС) – это возрастное прогрессирующее заболевание внеклеточного матрикса с офтальмологическими проявлениями. ПЭС клинически диагностируется по наличию внеклеточных эксфолиативных отложений на передней поверхности хрусталика. ПЭС является основным фактором риска развития глаукомы, главной причины необратимой слепоты в мире и часто связан с развитием катаракты. Сообщается, что ПЭС ассоциирован с болезнью Альцгеймера и увеличивает риск сердечных заболеваний и инсульта. Отложения при ПЭС, обнаруживаемые на передней поверхности хрусталика, являются высокобелковыми, сложными и нерастворимыми, что затрудняет расшифровку белкового компонента их состава. Таким образом, на сегодняшний день известна лишь небольшая часть белкового состава ПЭС.

Цель этого научного исследования – расшифровать белковый состав патологического материала ПЭС на хрусталике у пациентов и улучшить понимание патофизиологии данного синдрома.

Методы. Жидкостная хроматография и тандемная масс-спектрометрия (LC-MS/MS) использовались для обнаружения новых белков в экстрактах чистого материала ПЭС, хирургически изолированного от пациентов (n=4) с ПЭС, перенесших операцию по удалению катаракты. Подмножество идентифицированных белков было проверено иммуногистохимически с использованием образцов капсул хрусталика от независимых пациентов (n=3); капсулы хрусталика от пациентов с катарактой без ПЭС были использованы в качестве контроля (n=4). Экспрессию транскриптов подтвержденных белков в эпителии хрусталика человека анализировали методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с обратной транскрипцией (ОТ-ПЦР). Функциональные взаимоотношения между белками, идентифицированными в этом исследовании, и генами и белками, идентифицированными ранее, были определены с использованием аналитической базы данных InnateDB.

Результаты. Были обнаружены пептиды, соответствующие 66 белкам, включая 10 белков, ранее идентифицированных в материале ПЭС. 13 вновь определенных белков были отобраны для проверки. В ходе исследования было установлено, что из этих белков 12 являются подлинными компонентами материала. Новые белковые компоненты включают аполипопротеины (APOA1 и APOA4), белки ответа на стресс (CRYAA и PRDX2) и белки, связанные с кровью (субъединицы фибриногена и гемоглобина), в частности гемоглобин, не содержащий железа. Данные по экспрессии генов позволяют предположить, что идентифицированные белки стресс-ответа и гемоглобин доставляются в материал ПЭС эпителием хрусталика, аполипопротеинами и фибриногеном водянистой влаги глаза. Анализ путей выявления новых белковых компонентов и генов или белков, идентифицированных ранее, подтвердил участие организации и деградации внеклеточного матрикса, образования эластичных волокон и системы комплемента в ПЭС. Сетевой анализ показал центральную роль фибронектина в патофизиологии заболевания. Выявленные новые белковые компоненты материала ПЭС также объясняют молекулярную составляющую связи ПЭС с заболеваниями сердца, инсультом и болезнью Альцгеймера.

Выводы. Это исследование расширяет понимание белкового состава патологического материала ПЭС на хрусталике у пациентов с ПЭС и дает полезную информацию о патофизиологии данного синдрома. Данное исследование вместе с предыдущим демонстрируют, что использование чистого протеинового материала, без материалов основной капсулы хрусталика, для анализа протеомики является эффективным методом для расшифровки белкового состава сложных и нерастворимых внеклеточных патологических отложений глаза, присутствующих у пациентов с ПЭС.

Sharma S. et al.Novel protein constituents of pathological ocular pseudoexfoliation syndrome deposits identified with mass spectrometry. Mol Vis. 2018.

Медична газета «Здоров’я України 21 сторіччя» № 4 (449), лютий 2019 р.