Фоторецепторні клітини сітківки віддають сусіднім клітинам поживні молекули, а натомість сусіди безперешкодно пропускають до них глюкозу з крові.
Рецепторним клітинам сітківки - паличкам і ковбочкам - потрібна величезна кількість енергії, адже їм доводиться постійно реагувати на фотони, що потрапляють в око, і генерувати електричні імпульси для мозку. Тим часом досить довго не було зрозуміло, як саме палочки і колбочки поповнюють свої енергетичні запаси.
Поживні речовини, тобто в даному випадку глюкозу, в сітківку приносить кров. Але фоторецепторні клітини безпосередньо з кров'ю не контактують - для цього є спеціальні клітини, які формують так званий пігментний шар сітківки і які знаходяться відразу за шаром паличок і колбочок. Клітини пігментного шару беруть глюкозу з крові і передають її фоторецепторним клітинам.
Але тут виникає питання, чому сам пігментний шар не засвоює всю глюкозу, яку він взяв - адже саме так повинна чинити будь-яка клітина?
У статті в eLife дослідники з Вашингтонського університету пишуть, що насправді пігментні клітини живуть за рахунок того, що їм віддають палички і колбочки. Частину глюкози палички і колбочки повністю переробляють в енергію для самих себе, а те, що залишається, перетворюють на молочну кислоту (молочна кислота, або лактат, утворюється за певних умов в ході довгого ланцюга реакцій розщеплення глюкози), і саме цей лактат відправляється назад в пігментний шар.
Експерименти з культурами клітин і з мишачою сітківкою показали, що клітини пігментного шару налаштовані саме на переробку молочної кислоти, так що глюкозу вони вільно пропускають до своїх сусідів, паличок і колбочок. Але якщо пігментний шар позбавити молочної кислоти, то він сам почне переробляти саму глюкозу, і тоді фоторецепторним клітинам доведеться погано.
Нові результати допомагають зрозуміти одну їх загадок, пов'язаних з фізіологією ока: відомо, що якщо в паличках виявиться якийсь небезпечний дефект, то колбочки почнуть гинути слідом за ними, хоча самі колбочки будуть нормальними. Причина ж у тому, що коли палички виходять з ладу, клітини пігментного шару перестають отримувати потрібну порцію молочної кислоти, і переходять на глюкозне харчування, позбавляючи енергії всі рецепторні клітини, як дефектні, так і здорові.
Все це зайвий раз підтверджує, що в складновлаштованих тканинах і органах людського тіла ніхто не існує сам по собі, будь-який тип клітин знаходиться в тісному взаємозв'язку з сусідами, і в дослідженнях подібні взаємозв'язки необхідно враховувати.
Цілком ймовірно, що багато проблем із зором пов'язані якраз з тим, що порушується «торговий баланс» між різними клітинами сітківки. Наприклад, якась мутація цілком може переналаштувати фоторецепторні клітини на те, щоб не віддавати лактат своїм сусідам, а пігментні клітини через якусь іншу мутацію цілком можуть стати охочими до самої глюкози.
Втім, перш ніж думати про клінічні проблеми, тут ще належить перевірити отримані результати в експериментах з тваринами, а не тільки з культурами клітин і фрагментами сітківки.
За матеріалами Science.