Эта монография известных специалистов в области физиологии, биохимии и биофизики зрения д-ра биол. наук К.О. Муранова и акад. РАН М.А. Островского несомненно представляет научный интерес как для биологов, так и для офтальмологов.
В ее первой части, написанной доступным языком и рассчитанной на широкий круг офтальмологов и биологов, рассматривается современное состояние эволюции, эмбрионального развития и строения хрусталика глаза человека и различных видов беспозвоночных и позвоночных животных. С позиций биохимии, биофизики и молекулярной физиологии обсуждается ключевой вопрос: «Каким образом практически в течение всей жизни организма сохраняется прозрачность хрусталика, причем в экстремальных для упорядоченной белковой структуры условиях высокой освещенности и доступности к кислороду?» От экспериментально обоснованного ответа на этот фундаментальный вопрос прямо зависит понимание природы помутнения хрусталика, иными словами, понимание процесса катарактогенеза. Понимание же особенностей катарактогенеза ведет к осознанному поиску путей профилактики катаракты.
Большой интерес представляет предлагаемая авторами монографии единая схема возникновения катаракты. Вначале под воздействием различных катарактогенных факторов (окислительный стресс, воздействие радиации и ультрафиолетового излучения и т.д.) повреждается ядерный аппарат эпителиальных клеток. Это приводит к появлению пустот в эпителиальном слое хрусталика, что, в свою очередь, ведет к проникновению в ткань хрусталика кислорода. Повышение концентрации кислорода тормозит или вовсе блокирует деградацию органелл в его волоконных клетках, поэтому в них сохраняются ядра и, что самое опасное, митохондрии. В условиях повышенной концентрации кислорода в митохондриях волоконных клеток образуются активные (высокотоксичные) формы кислорода, легко диффундирующие в окружающее пространство. Взаимодействие активных форм кислорода с белками хрусталика (кристаллинами) ведет к их денатурации и агрегации, вследствие чего нарушается гомогенность распределения белковых молекул в цитоплазме волоконных клеток. Белковые агрегаты, отделяясь, образуют, в конечном счете, в цитоплазме так называемые мультиламеллярные тела. Нарушение гомогенности распределения белковых молекул и образование мультиламеллярных тел приводит к возникновению зон с пониженной и повышенной концентрацией белка. Помутнение сначала затрагивает кортикальные области, но постепенно распространяется и на ядерную область хрусталика.
Основываясь на представленной схеме, авторы выделяют два направления поиска препаратов, предназначенных для профилактики развития катаракты. Первое, хорошо известное - создание новых, более эффективных антиоксидантов, способных тормозить процессы окислительной модификации белков-кристаллинов. Второе, которое успешно развивают сами авторы монографии, - создание препаратов, способных предупреждать денатурацию и агрегацию поврежденных белков-кристаллинов. Такие препараты имитируют действие специальных белков-шаперонов, осуществляющих в хрусталике функцию защиты белков от агрегации.
Вторая, более специальная часть книги как раз и посвящена экспериментальному исследованию специфических белков хрусталика - кристаллинов. При этом авторы особое внимание и в монографии, и в собственных исследованиях уделяют белку альфа-кристаллину. Этот белок обладает защитной, шапероноподобной активностью и способен поддерживать нативную структуру других белков, противодействуя их агрегации. Именно на этой основе авторы создают новый класс антикатарактальных, шапероноподобных лекарственных препаратов, способных, как показано ими в опытах in vitro и in vivo совместно с врачами-офтальмологами, эффективно тормозить развитие катаракты.
Монография К.О. Муранова и М.А. Островского «Молекулярная физиология и патология хрусталика глаза», затрагивающая биологию, физиологию и патологию хрусталика и не имеющая аналогов в литературе, смело может быть рекомендована широкому кругу офтальмологов и биологов, интересующихся современным состоянием в этой области медицины и биологии.
Директор ФГБУ «НИИ глазных болезней» д-р мед. наук, проф., акад. РАН С.Э. Аветисов