Очки будут делать из органических материалов

Помутнение хрусталика, связанное с процессами окисления под воздействием света, в конечном итоге, приводит к агрегации белков хрусталика глаза, кристаллинов, и, как следствие, — к помутнению хрусталика и ухудшению зрения. В нормальных условиях этому препятствуют другие белки — шапероны, обеспечивающие нормальное формирование структуры других белков и препятствующие их денатурации при стрессовых воздействиях на организм. Подобным противоокислительным действием будет обладать и новый препарат, создаваемый учёными. 

Парадокс: свет, носитель информации, одновременно выступает как фактор риска, вызывающий заболевания органов зрения, в том числе, такие как катаракта и дегенеративные изменения сетчатки глаза. Дело в том, что протекание фотохимических реакций в сетчатке глаза и восприятие зрительных сигналов обусловлено воздействием света и кислорода. Но в различных отделах глаза присутствуют субстраты, в основном жирные кислоты и белки, которые легко подвергаются окислению под воздействием света определенной части спектра. Окисление изменяет молекулярную структуру этих субстратов, из-за чего острота зрения снижается. В организме человека есть система противодействия этим негативным процессам, но с возрастом её эффективность снижается, и патологические изменения зрительного аппарата начинают накапливаться.

Группа ученых Института биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН под руководством известного специалиста в области молекулярных механизмов зрения, академика РАН, профессора, доктора биологических наук Михаила Островского разработала принципиально новые методы профилактики, диагностики и лечения возрастных заболеваний глаз.

Одной из задач исследователей было получение новых светочувствительных оптических материалов, способных защищать глаза от световых повреждений — их предполагается использовать при изготовлении специальных очков и искусственных хрусталиков.

Этот материал — органический, создан на базе особых молекул спиропиранов и их производных. Особенность этих молекул состоит в том, что они могут перестраиваться под действием коротковолнового света, так что бесцветный материал на их основе окрашивается, а в отсутствие облучения спонтанно обесцвечивается обратно. Такой механизм «фотоокрашивания» и обеспечивает защитное действие спиропиранов от воздействия наиболее опасной части спектра света. Авторы говорят, что к настоящему времени накопили объем данных, достаточный для получения экспериментальных образцов подобных материалов с целью их дальнейшего серийного производства.

Другое направление исследований — создание новых препаратов для профилактики развития катаракты. Помутнение хрусталика, связанное с процессами окисления под воздействием света, в конечном итоге, приводит к агрегации белков хрусталика глаза, кристаллинов, и, как следствие, — к помутнению хрусталика и ухудшению зрения. В нормальных условиях этому препятствуют другие белки — шапероны, обеспечивающие нормальное формирование структуры других белков и препятствующие их денатурации при стрессовых воздействиях на организм. Подобным противоокислительным действием будет обладать и новый препарат, создаваемый учёными. Авторами получен патент на изобретение.

Помимо этого, учёные работают над повышением эффективности использования нового безоперационного метода диагностики старческих изменений и дегенеративных заболеваний сетчатки. Метод основан на изменении характеристик поглощения и собственного излучения (собственной флуоресценции, аутофлоуресценции) света определенных длин волн молекулами пигментов сетчатки глаза (флуорофоров) при изменении их структуры в ходе развития патологии и позволит более точно и надёжно определять степень тяжести и ход лечения заболевания, приводящего к дистрофии сетчатки. По словам авторов, особое внимание уделяется определению индивидуальных веществ, ответственных за собственную флуоресценцию дна глазного бокала и регистрации их спектральных характеристик.

Как рассказал руководитель проекта, академик Михаил Островский, в основе всех указанных разработок лежат наблюдения, сделанные в ходе фундаментальных исследований молекулярных механизмов зрения. Авторы продолжают работу, начатую ещё в середине восьмидесятых годов прошлого века, когда они пришли к заключению о необходимости окрашивания искусственных хрусталиков в желтоватый цвет. Совместно с нынешним ФГУ МНТК «Микрохирургии глаза» им. академика С.Федорова такие хрусталики были разработаны и внедрены в лечебную практику. С тех пор проведено более одного миллиона трехсот тысяч операций по их имплантации. А порядка двух лет назад американская фирма Alcon выпустила на рынок искусственные хрусталики из другого материала, обладающие, тем не менее, такими же спектральными световыми характеристиками.