Серин против «диабетических» сосудов в сетчатке: что показало исследование

В журнале Theranostics вышла работа группы из Harvard/Children’s Hospital Boston: добавка обычной аминокислоты серина заметно подавляла патологическое разрастание сосудов в сетчатке (неоваскуляризацию) в классической мышиной модели гипоксической ретинопатии. Именно такое «неправильное» сосудообразование лежит в основе ретинопатии недоношенных и пролиферативной диабетической ретинопатии — двух ведущих причин потери зрения. 

Идея в двух словах

При гипоксии фоторецепторы испытывают энергетический голод и посылают сигнал «построить ещё сосудов» — получается много хрупких, негерметичных капилляров. Авторы проверили: если подпитать сетчатку серином (ключевая аминокислота обмена одноуглеродных групп и предшественник ряда липидов), ослабеет ли этот патологический ответ. Ответ: да, и довольно убедительно.

Что именно сделали

• Использовали модель oxygen-induced retinopathy (OIR): новорождённых мышей держали в 75% O₂, а потом переводили на воздух — это вызывает «волнообразную» гибель и затем гипоксию сетчатки с пиком неоваскуляризации на 17-й день жизни. 
• Давали серин системно (внутрибрыюшинно или через рот) в период относительной гипоксии. Отдельно посадили матерей на диету, бедную серином/глицином, чтобы посмотреть противоположный эффект. 
• Сопоставляли группы по площади неоваскуляризации и зон «обескровливания» и проводили «мультиомный» разбор сетчатки: метаболомика, липидомика, протеомика, scRNA-seq. Плюс фармакология: блокировали β-окисление жирных кислот (этомоксир/малонил-КоА) и митохондриальный ATP-синтаз (олигомицин), чтобы проверить, через что действует серин.

Ключевые результаты

• Меньше патологических сосудов. Серин достоверно снижал площадь неоваскуляризации; а дефицит серина/глицина в рационе матерей — наоборот, её усиливал. 
• Энергетика — центр истории. Эффект серина пропадал, когда тормозили жировое окисление (FAO) или окислительное фосфорилирование (OXPHOS). То есть защита зависит от митохондрий. На протеомике — рост белков OXPHOS; на транскриптомике — подъём «дыхательных» генов и спад проангиогенных сигналов в кластере палочковых фоторецепторов. 
• Липидный след. В сетчатке повышались фосфатидилхолины — самый массовый класс мембранных фосфолипидов, что логично для тканей с колоссальным оборотом мембран (фоторецепторы). 
• Кандидат-медиатор: HMGB1 выделен как возможный узловой регулятор, через который серин глушит проангиогенные сигналы при гипоксии.

Почему это важно

Сегодняшние «тяжёлые» методы — лазер и анти-VEGF-инъекции — спасают зрение, но имеют ограничения и потенциальные риски, особенно у младенцев. Простая нутритивная стратегия, нацеленная на метаболизм нейронов сетчатки, могла бы стать мягким дополнением или «мостиком» между курсами терапии. Наблюдательные данные у людей косвенно согласуются: низкий серин ассоциирован с макулярной неоваскуляризацией, а при РОП и диабетической ретинопатии описана перестройка серин/глициновых путей. Эта работа добавляет причинности — пусть пока в модели. 

Осторожно: это пока мыши

• OIR — модель, а не полная копия человеческих болезней; прямое «пересчётывание» доз серина на людей делать нельзя.
• Системная добавка аминокислоты — это не «безвредная витаминочка»: при некоторых состояниях избыток аминокислот/метаболические сдвиги могут иметь побочные эффекты.
• Нужны клинические исследования: безопасные режимы, окна эффективности (у недоношенных vs взрослых с диабетической ретинопатией), сочетание с анти-VEGF и влияние на исходное сосудистое ремоделирование.

Что дальше

Логичные следующие шаги — малые клинические пилоты с биомаркёрами митохондриальной функции/липидного профиля сетчатки, проверка серина в сочетании с существующими терапиями и поиск точных «молекулярных ручек» (тот же HMGB1) для таргетной интервенции без системной аминокислотной нагрузки.