en ny studie ger en förklaring till hur År av kronisk exponering för solljus kan öka risken för grå starr, en grumling av ögonlinsen som vanligtvis uppstår med åldrande. Studien företag upp en länk mellan solens skadliga strålar och en process som kallas oxidativ stress. Det finansierades delvis av National Eye Institute (NEI).
det är välkänt att exponering för ultraviolett (UV) ljus från solen kan orsaka hudskador. Men många studier visar att UV-ljus också kan öka risken för grå starr och andra ögonförhållanden.
oxidativ stress avser skadliga kemiska reaktioner som kan uppstå när våra celler konsumerar syre och andra bränslen för att producera energi. Det är en olycklig följd av att leva, men det anses också vara en viktig bidragsgivare till normal åldrande och åldersrelaterade sjukdomar-inklusive kataraktbildning i linsen.
cellerna i linsen innehåller mestadels vatten och proteiner och saknar organellerna (bokstavligen ”små organ”) som vanligtvis finns i andra celler. Denna ovanliga smink av linsceller gör linsen transparent, unikt kapabel att överföra ljus och fokusera den på näthinnan på baksidan av ögat. När en katarakt bildas visar proteinerna inuti linscellerna tecken på oxidativ skada, och de blir slutligen klumpade ihop och sprider ljus snarare än att överföra det. Så teorin går, oxidativ stress (eller något liknande) är ansvarig för att förstöra de snyggt ordnade proteinerna inuti linsen och producera en grå starr.
teorin kan låta enkel, men det finns ett förbryllande faktum som inte passar: de äldsta cellerna i linsen saknar inte bara organellerna som håller de flesta andra celler levande och fungerande, de får också lite eller inget syre. Så hur kan de drabbas av oxidativ stress?
den nya studien, ledd av forskare vid Case Western Reserve University i Cleveland, Ohio, föreslår att UV-ljus kan ge ett svar. Studien visar att UV-ljus kan skada linsproteiner på ett distinkt sätt (kallad glykation) som vanligtvis ses i grå starr och i celler skadade av oxidativ stress. Med andra ord kan UV-ljus ersätta syre för att utlösa skadliga oxidativa reaktioner i linsen.
tidigare studier har stött denna teori. Men Case Western-teamet har avslöjat en detaljerad play-by-play av de kemiska förändringar som induceras i linsen av UV-ljus.
många kliniska studier, inklusive en NEI-finansierad studie av fiskare i Chesapeake Bay, har pekat på UV-ljusexponering som en riskfaktor för åldersrelaterad grå starr. UV-ljusstrålar är osynliga och har kortare våglängder än synligt ljus. I jordens atmosfär finns UV-ljus i två varianter: UVA och UVB. Deras relativa bidrag till grå starr förblir oklara, men UVA tränger djupare in i kroppen och kan vara mer benägna att nå linsen. Nei: s National Eye Health Education Partnership (NEHEP) rekommenderar att du bär solglasögon med både UVA-och UVB-skydd för att skydda dina ögon från solen. En hatt kan också hjälpa.
”UV-ljus har länge misstänkts ha en roll i kataraktbildning, men mekanismen har inte varit tydlig”, säger Ram Nagaraj, Ph.D., studiens seniorförfattare och professor i oftalmologi och visuella vetenskaper vid Case Western.
Dr.Nagaraj och hans kollegor testade effekterna av UVA-ljus på proteiner och kemikalier som finns i linsceller. De fann att i frånvaro av syre kan UVA-ljus utlösa en kedjereaktion som börjar med aminosyraderivat som kallas kynureniner och slutar med proteinglykation i linsen. I tidigare arbete visade de också att möss som är genetiskt konstruerade för att överproducera kynureniner utvecklar grå starr vid 3 månaders ålder. I den aktuella studien, när linser från dessa möss exponerades för 2 timmars intensivt UVA-ljus, ackumulerade de skadade (glykerade) proteiner.
”vår studie visar hur UV-ljus kan främja kataraktutveckling och upprepar vikten av att bära solglasögon för att skydda dina ögon solens skadliga strålar”, säger Dr.Nagaraj.
tyvärr fann forskarna att en naturlig antioxidant i ögat och andra vävnader, kallad glutation, erbjöd lite skydd mot de skadliga effekterna av UV-ljus. Flera kliniska studier har testat potentialen för antioxidanttillskott för att förhindra eller bromsa åldersrelaterad grå starr, med blandade resultat.
sammantaget finns det ett behov av att bättre förstå i vilken utsträckning naturliga antioxidanter eller andra mekanismer i linsen kan erbjuda ett visst skydd mot solen, säger Houmam Araj, Ph.D., som övervakar program på lins, katarakt och oculomotoriska system vid NEI. En sådan mekanism innefattar proteiner som kallas chaperoner, vilket kan hjälpa till att förhindra att skadade proteiner klumpar sig ihop.
” När fungerar dessa mekanismer i linsen och när misslyckas de? Att svara på dessa frågor kan leda till läkemedelsbehandlingar för att förebygga grå starr, och kanske till och med hudcancer,” Dr. Sa Araj. ”Ögat och linsen ger ett användbart, tillgängligt system för att studera allmänna motåtgärder som kroppen kan ha för att försvara sig mot UV-strålning.”
den aktuella studien gjordes i samarbete med Iladevi Cataract och IOL Research Center i Ahmedabad, Indien. Det finansierades av NEI (grants EY022061, EY023286, EY011373 och EY007099), forskning för att förhindra blindhet och Ohio Lions Eye Research Foundation.
referens:
Linetsky M, Raghavan CT et al. ”UVA light-excited kynurenines oxiderar askorbat och modifierar linsproteiner genom bildandet av avancerade glykationslutprodukter: konsekvenser för mänsklig linsåldring och kataraktbildning.”Journal of Biological Chemistry, maj 2014. DOI: 10.1074 / jbc.M114. 554410. Pubmed
NEI leder den federala regeringens forskning om det visuella systemet och ögonsjukdomar. NEI stöder grundläggande och kliniska vetenskapsprogram som resulterar i utveckling av synbesparande behandlingar. För mer information, besök http://www.nei.nih.gov.