Ученые выяснили роль, которую особые липиды играют в слезах ( 2 фото )

Понимание механизма функционирования этих веществ поможет создавать более эффективные средства против состояния «сухого глаза», которым страдают многие люди.

Исследователи из Университета Хоккайдо опубликовали в журнале eLife статью, поясняющую, как проходит синтез липидов, которые обнаруживаются в слезах, а также их функцию и возможность с помощью полученных результатов этой работы улучшить лекарства для глаз.

Поверхность нашего глаза постоянно покрыта пленкой из слез, необходимой для защиты роговицы от пересыхания, обеспечения кислородного обмена тканей, микротравм от посторонних частиц, попадающих в глаз, и снижения трения об веко при моргании.

Эта пленка при ближайшем рассмотрении выглядит как «пирог» из нескольких слоев. Сверху находятся два липидных слоя, а под ними — водный. Система липидов нужна, кроме прочего, чтобы предотвращать испарение воды из жидкого слоя. Синдром сухого глаза развивается, когда происходит дисфункция желез, которые производят эти липиды. Тем не менее хотя известно, зачем нужны эти слои, до сих пор не было достоверно выяснено, как они образуются и поддерживаются.

Японская команда хотела понять функции подкласса липидов, называемых OAHFA (O-Acyl-ω-гидрокси жирные кислоты), которые присутствуют во внутреннем подслое липидов (подслой амфифильных липидов) чуть выше жидкого слоя слезной пленки. Известно, что OAHFA имеют полярные и неполярные концы в своей молекуле, что придает им сродство как к воде, так и к липиду.

Для этого авторы работы провели эксперимент на модельных животных (мышах). Ученые отключили подопытным ген Cyp4f39, участвующий в синтезе ω-гидрокси жирных кислот. Так как в более ранних работах попытки отключения этого гена при его изучении привели к смерти новорожденных у мышей (ген также отвечает за защитную роль липидов в коже), исследователи нашли способ отключить его за вычетом этой функции в коже.


По мнению ученых, OAHFA вместе с их производными и другими липидами формируют своеобразный градиент, обеспечивающий плавный переход от липидного слоя к жидкому / Kihara, Miyamoto et al., Hokkaido University, 2020

У модифицированных мышей обнаружились стойкие повреждения роговицы и нестабильные слезные пленки, что свидетельствует о сухости глаз. Дальнейшие анализы показали, что этим мышам не хватало OAHFA и их производных в слезных пленках.

Авторы выяснили, что производные OAHFA имеют промежуточные полярности между OAHFA и другими липидами слезной пленки. По мнению участников команды, это убедительно свидетельствует о том, что эти липиды вместе образуют градиент полярности. Именно он позволяет функционировать слезной пленке, играя определяющую роль в соединении внутреннего слоя жидкости слезной пленки и внешнего липидного слоя. Благодаря этому пленка равномерно распределяется по поверхности глаза.

«Лекарства, используемые сегодня при заболеваниях сухих глаз, нацелены на жидкий слой слезной пленки, но нет никаких лекарств, нацеленных на ее липидный слой, — говорит руководитель исследования Акио Кихара. — Поскольку большинство случаев заболеваний сухого глаза вызваны нарушениями в липидном слое, глазные капли, содержащие OAHFA и их производные, могут быть эффективным лечением».

Авторы отмечают, что их работа — только первый шаг. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы полностью понять функции и механизмы синтеза OAHFA, а также то, как часто нарушения, связанные с ними, встречаются у людей, страдающих от сухих глаз и различных заболеваний роговицы. Только после этого можно будет говорить о разработке соответствующих препаратов.