Ученые обнаружили скрытую систему удаления отходов в глазу, которая может изменить наше понимание и подходы к лечению заболеваний, приводящих к слепоте.
Исследователи выявили ранее неизвестный путь оттока в задней части глаза, показывающий скрытую «дорогу», по которой жидкость и отходы могут попадать в лимфатическую систему организма. Открытие ставит под сомнение давние представления о том, как функционирует глаз, и в перспективе может привести к новым методам лечения серьезных заболеваний, вызывающих потерю зрения.
Глаукома, возрастная макулярная дегенерация и ряд других основных причин постоянной утраты зрения связаны с накоплением жидкости, метаболических отходов и воспалительных веществ в задней части глаза. До сих пор исследователи испытывали трудности с объяснением того, каким образом этот чувствительный участок избавляется от нежелательных веществ.
Команда Университета Британской Колумбии (UBC) и Университета Торонто идентифицировала ранее не распознанный дренажный маршрут, названный задним офтальмологическим лимфатическим оттоком, или POLO-путем. Эта система, по-видимому, переносит жидкость и отходы из задней части глаза в лимфатическую сеть, которая помогает организму поддерживать водный баланс, удалять отходы и обеспечивать иммунную защиту.
Открытие, продемонстрированное на мышах, дает ученым новый способ исследовать, как глаз защищает свои деликатные ткани и что происходит, когда удаление отходов нарушается.
«Сетчатка — одна из самых метаболически активных частей тела, постоянно генерирующая побочные продукты, которые необходимо удалять», — сказала доктор Ниру Гупта, профессор и заведующая кафедрой офтальмологии и визуальных наук UBC. «Это открытие помогает объяснить, как глаз промывает эти отходы, и обещает изменить наше представление о лечении ряда заболеваний глаза».
Скрытая дренажная система глаза может открыть новые пути для лечения
Сетчатка, светочувствительная ткань в задней части глаза, требует значительных энергетических затрат для преобразования падающего света в сигналы, которые мозг может интерпретировать. Эта постоянная активность производит метаболические побочные продукты, которые необходимо удалять, чтобы окружающие ткани функционировали нормально.
Когда жидкость и отходы накапливаются, это может способствовать развитию заболеваний, повреждающих глаз. Глаукома, макулярная дегенерация и другие заболевания сетчатки связаны с нарушениями регуляции жидкости, накоплением клеточных отходов, стрессом тканей и воспалением.
Только возрастная макулярная дегенерация поражает примерно 2,5 миллиона канадцев, что подчеркивает потенциальную важность понимания процессов, сохраняющих здоровье сетчатки.
Новый POLO-путь указывает на то, что задняя часть глаза имеет естественный механизм для вывода нежелательного материала из этой уязвимой области. Если ученым удастся выяснить, как работает этот механизм и можно ли его усилить, это может стать новой целью для терапии, нацеленной на сохранение зрения.
«Это дает нам совершенно новую структуру для понимания этих болезней и потенциальную мишень для терапевтических вмешательств», — сказал доктор Гупта. «Вопрос сейчас в том: как мы можем усилить или использовать эту систему очистки для лечения или даже предотвращения заболеваний».
Открытие, которое ставит под сомнение более чем столетние представления
Более 100 лет ученые в целом считали, что глаз лишен лимфатической дренажной системы, присутствующей почти в каждом другом органе.
Лимфатическая система состоит из сосудов и тканей, которые собирают избыточную жидкость, транспортируют определенные продукты метаболизма и помогают координировать иммунные ответы. Она действует вместе с системой кровообращения, поддерживая здоровые условия в организме.
Представление о том, что глаз в значительной мере отделен от этой сети, начало меняться в 2009 году, когда доктор Гупта и доктор Йени Ючел выявили связанный с лимфатикой дренажный путь в передней части глаза.
Они назвали его «увеолимфатическим» путем, предоставив доказательства того, что у глаза есть ранее не признанные связи с механизмами выведения жидкости организма.
Доктор Ючел, профессор и директор офтальмопатологии в Университете Торонто, продолжила исследования возможности существования подобных путей в других частях глаза.
Несмотря на это раннее открытие, задняя часть глаза оставалась относительно неизученной. Это был особенно важный пробел, поскольку сетчатка и прилегающие ткани поражаются некоторыми из самых серьезных заболеваний, ответственных за постоянную утрату зрения.
«Сетчатка отвечает за зрение, и именно там происходят многие из самых серьезных заболеваний, ведущих к потере зрения», — сказал доктор Ючел. «Понимание того, как эта часть глаза поддерживает сбалансированную среду и поток материалов, имеет решающее значение».
Ученые проследили тайный маршрут очистки за сетчаткой
Чтобы исследовать, как жидкость покидает заднюю часть глаза, исследователи сочетали несколько современных методов визуализации на мышах, включая магнитно-резонансную томографию (МРТ), ближневоспроизводимую инфракрасную флуоресцентную визуализацию и микроскопическое исследование.
Они ввели флуоресцентные трассирующие молекулы в узкое пространство в задней части глаза. Поскольку эти молекулы можно было обнаружить по мере их перемещения, ученые смогли проследить путь жидкости и определить, куда она направлялась.
Результаты выявили крошечные лимфатические сосуды в хориоиде — тонком слое, богатом кровеносными сосудами, расположенном под сетчаткой. Хориоиде играет важную роль в питании внешней части сетчатки, но ранее наличие лимфатических сосудов в этом регионе не было установлено.
Команда наблюдала, как жидкость перемещается из задней части глаза в окружающие орбитальные ткани, которые занимают пространство вокруг глазного яблока. В течение нескольких минут трассеры достигали близлежащих лимфатических узлов, что связывало недавно обнаруженный дренажный путь глаза с более широкой лимфатической системой организма.
Это дало доказательства того, что жидкость из задней части глаза может входить в активный дренажный путь, а не оставаться ограниченной внутри глаза.
«Поскольку лимфатические сосуды в хориоиде считались отсутствующими, команда использовала несколько методов, чтобы продемонстрировать и их наличие, и их функцию», — добавила доктор Ючел, патологоанатом в больнице Святого Михаила. «Мы были удивлены увидеть такой прямой путь для выхода жидкости из глаза и соединения с лимфатической системой. Это указывает на то, что задняя часть глаза имеет активный путь очистки, который может играть важную роль в удалении жидкости, белков и воспалительных веществ, накапливающихся при заболевании».
Может ли система очистки глаза помочь предотвратить слепоту?
Хотя открытие предлагает новое объяснение тому, как жидкость и отходы могут покидать заднюю часть глаза, остаются важные вопросы.
Эксперименты проводились на мышах, и необходимы дальнейшие исследования, чтобы установить, как POLO-путь функционирует у людей. Исследователям также нужно определить, вносят ли изменения в эту дренажную систему вклад в заболевания глаза и можно ли безопасно изменять ее активность.
Если на эти вопросы удастся ответить, путь может в конечном итоге предложить несколько вариантов лечения.
Один подход может заключаться в разработке терапий, улучшающих удаление жидкости, что потенциально сократит накопление веществ, связанных с воспалением и повреждением тканей. Другой вариант — использование знаний о данном дренажном маршруте для улучшения доставки лекарств к структурам, расположенным глубоко в глазу.
Понимание системы также может помочь исследователям изучать взаимодействие давления, воспаления и движения жидкости при состояниях, таких как глаукома и возрастная макулярная дегенерация.
Эти приложения пока остаются потенциальными будущими направлениями, а не установленными методами лечения. Тем не менее открытие дает ученым новую анатомическую траекторию для изучения и возможное объяснение процессов, которые оставались плохо понятными десятилетиями.
«Это фундаментальное открытие, которое показывает, что глаз не так замкнут, как мы ранее думали», — сказал доктор Гупта. «Оно дает нам новую карту, новый механизм и новый ряд вопросов для исследования».
Результаты были опубликованы в научном журнале Translational Vision Science & Technology.
Исследование финансировалось Канадскими институтами здравоохранения, Обществом исследований глаукомы Канады, фондом офтальмологических исследований Генри Фарруджа, Канадским космическим агентством, кафедрой Дороти Питс, кафедрой Стивена М. Дрейнса, исследовательским фондом Тора и Ники Итон и Фондом инноваций Канады Leaders Opportunity Fund.
Материалы предоставлены Университетом Британской Колумбии.
Babishaa Sauntharrajan, Neeru Gupta, Xun Zhou, Ekim Gümeler, Greg Stanisz, Wilfred W. Lam, Margaret Koletar, Yeni H. Yücel. Identification and Mapping of a Posterior Ocular Lymphatic Outflow (POLO) Pathway Through Choroidal Lymphatics. Translational Vision Science, 2026; 15 (7): 23 DOI: 10.1167/tvst.15.7.23
