Выявление катаракты и транскриптомный анализ у Myodes rufocanus

Введение: Катаракта представляет собой прогрессирующее помутнение хрусталика. По данным Всемирной организации здравоохранения, около 45 млн человек в мире лишены зрения, причём примерно половина этих случаев связана с катарактой. В связи со сложностью заболевания современные исследования катаракты остаются недостаточными, поэтому особенно важно изучать процесс её развития и патогенетические факторы. Myodes rufocanus — представитель подсемейства полёвковых семейства хомяковых. В ходе разведения мы обнаружили особь с фенотипом врождённой катаракты. Симптомы катаракты подтвердили при естественном освещении и с помощью щелевой лампы.

Методы: Мы проанализировали механизмы врождённой катаракты у M. rufocanus на уровне патологической гистологии, физиологии, биохимии и экспрессии генов, чтобы оценить возможность использования этого вида в качестве животной модели катаракты. Катаракта представляет собой прогрессирующее помутнение хрусталика и является одной из ведущих причин нарушения зрения. Для изучения её патогенеза необходимы подходящие животные модели. В лабораторной колонии M. rufocanus мы выявили особей со спонтанным фенотипом врождённой катаракты, подтверждённым при макроскопическом осмотре и исследовании с помощью щелевой лампы. Для характеристики этого фенотипа и оценки его потенциальной пригодности в качестве животной модели выполнили патоморфологический, физиологический, биохимический и транскриптомный анализ у трёх самцов с катарактой и трёх здоровых самцов того же возраста; возраст всех животных составлял 8 недель.

Результаты: В группе с катарактой выявили значительно более низкое количество лейкоцитов и лимфоцитов в крови, тогда как содержание глюкозы и другие биохимические показатели значимо не различались. При гистологическом исследовании в ядерной области мутных хрусталиков обнаруживали эозинофильные скопления и дезорганизацию волокон хрусталика. При транскриптомном анализе выявили 6544 дифференциально экспрессируемых гена, в том числе снижение экспрессии генов кристаллинов CRYBB2, CRYBA4 и CRYGS, ассоциированных с врождённой катарактой. Анализ обогащения путей KEGG выявил преимущественное участие путей метаболизма ретинола и тирозина, а также путей, связанных с цитохромом P450. Методом ОТ-кПЦР подтверждено снижение экспрессии CRYBB2 в глазах с катарактой.

Выводы: В работе впервые представлен транскриптомный набор данных для тканей глаза M. rufocanus и получены предварительные данные о том, что естественно возникающий фенотип катаракты может использоваться в качестве потенциальной модели для исследований врождённой катаракты.