В больных глазах клетки выталкивают друг друга из сетчатки
При дегенерации сетчатки в ней становится меньше фоторецепторов, которые просто уходят из неё под давлением других клеток.
Одна из самых частых причин слепоты у пожилых людей — это макулярная дегенерация сетчатки. Макулой называют зону сетчатки с наибольшей остроты зрения. Именно благодаря зрительным рецепторам макулы мы можем читать, водить машину и вообще выполнять любую работу, где требуется замечать даже самые маленькие детали. При возрастной макулярной дегенерации гибнут как раз фоторецепторы макулы. Как они гибнут?Сотрудники Немецкого центра нейродегенеративных заболеваний и Дрезденского технического университета пишут в Nature Communications о том, что при макулярной дегенерации клетки механически выталкивают друг друга из сетчатки. Такое клеточное выталкивание, или клеточная экструзия, — обычный процесс, имеющий место в самых разных органах. Клеткам необходим механизм, который будет поддерживать их численность на определённом уровне, нужном для нормального функционирования ткани. И когда, например, в эпителии клетки ощущают, что их стало слишком много, они избавляются от лишних товарищей. Сигнальными рецепторами тут служат механочувствительные белки: они превращают механическое давление в цепочку молекулярных сигналов. Вытолкнутая клетка погибает, потому что перестаёт чувствовать поддержку от ткани. Выталкивание клеток защищает организм от разных серьёзных неприятностей, в том числе от онкозаболеваний. Но если выталкивание происходит без нужды, оно само становится проблемой.
Исследователи экспериментировали не с настоящей сетчаткой, а с органоидом: крохотной трёхмерной моделью сетчатки, выращенной в питательной среде из человеческих стволовых клеток. Такие органоиды делают для самых разных органов; они помогают изучать межклеточные процессы, которые невозможно наблюдать в обычных плоских клеточных культурах. Сетчаточный органоид получал избыток двух белков, про которые было известно, что они имеет отношение к патологиям в нервной системе. Как следствие, фоторецепторы в органоиде начали дегенерировать, однако они погибали не прямо там, где сидели, а сначала покидали органоид — то есть их выталкивало из сетчатки. В этом был задействован механочувствительный белок Piezo1, и если его отключали, то фоторецепторы оставались там, где были, продолжали нормально жить, и в целом никаких признаков какой-либо патологии в сетчаточном органоиде потом уже не появлялось.
Хотелось бы думать, что и в настоящей сетчатке дегенерацию можно остановить таким же образом, целенаправленно выключив механочувствительный рецептор в её клетках. Но у нейродегенеративных болезней (а дегенерация сетчатки — это как раз нейродегенеративное расстройство) обычно несколько причин. Про фоторецепторы также говорят, что они гибнут из-за того, что их перестают поддерживать и питать окружающие клетки — потому что сами поддерживающие клетки почему-то выходят из строя. В таком случае клеточное выталкивание становится частью более общей картины неблагополучия в сложной системе клеток сетчатки.