Magnez może ograniczyć niszczący komórki oka napływ wapnia i ochronić ich działanie – wynika z symulacji naukowców. Ochrona działa jednak tylko przy odpowiednim stężeniu i zanim komórka zgromadzi szkodliwy ładunek.
„Komórki zwojowe siatkówki są przewodami wyjściowymi oka. Nasz model pokazuje, że magnez może przyhamować groźne przeciążenie wapniem, nie odcinając całkowicie przekazywania informacji. To właśnie równowaga między ochroną a zachowaniem funkcji była dla nas najważniejsza” - powiedział dr Mehdi Borjkhani z Międzynarodowego Centrum Badań Oka (ICTER) Instytutu Chemii Fizycznej PAN cytowany w komunikacie swojego instytutu.
Komórki zwojowe siatkówki przekazują obraz z oka do mózgu. Ich obumieranie prowadzi do trwałej utraty wzroku, co dzieje się m.in. w jaskrze, dotykającej ponad 70 mln ludzi na świecie, a także w niedokrwieniu siatkówki, w retinopatii cukrzycowej czy po urazach nerwu wzrokowego. Do uszkodzenia komórek dochodzi m.in. przez nadmiar glutaminianu, który za bardzo pobudza receptory i wpuszcza do wnętrza szkodliwą ilość jonów wapnia.
Badacze z Polski, Niemiec i Iranu stworzyli cyfrowy model pojedynczej komórki zwojowej. W symulacjach poddawano ją działaniu impulsów glutaminianu o różnej częstotliwości. Częstotliwości od 10 do 60 Hz odzwierciedlały normalne, zdrowe funkcjonowanie oka. Z kolei wartości od 80 do 100 Hz służyły jako sztuczny model bardzo silnego, trwającego długo stresu, jaki występuje podczas rozwoju choroby.
W blokowaniu wapnia w warunkach stresu - pomocny był magnez. Z symulacji udało się wyliczyć, jaki jest zakres stężenia magnezu, który w mocnym stresie obniży poziom wapnia poniżej progu toksyczności. Ten zakres pozwoli komórce nadal przesyłać 80 proc. sygnałów.
„Poniżej tego zakresu ochrona była za słaba, powyżej - zbyt mocno cierpiała funkcja” - wyjaśnił dr Mehdi Borjkhani cytowany w komunikacie IChF PAN.
Drugim warunkiem skuteczności okazał się czas reakcji. W symulacji najwyższą ochronę uzyskiwano wtedy, gdy stężenie magnezu podnoszono zanim komórka zdążyła nagromadzić około 35 proc. maksymalnego, toksycznego ładunku wapnia.
Badanie ma charakter czysto modelowy i nie stanowi gotowej terapii ani zalecenia do domowej suplementacji. Otrzymane wyniki wyznaczają precyzyjne ramy do dalszych testów na tkankach i w badaniach klinicznych.
Koncepcję badania opracował dr Mehdi Borjkhani z ICTER IChF PAN, który kierował pracami. W skład zespołu weszli również Hadi Borjkhani z uczelni HTW w Berlinie oraz Morteza A. Sharif z Urmia University of Technology w Iranie. Wyniki ukazały się w czasopiśmie "PLOS One".
Nauka w Polsce
lt/ agt/
Fundacja PAP zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: naukawpolsce.pl, a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - naukawpolsce.pl. Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów wideo.
