Когато батериите на дистанционното за телевизора се изтощят, може да потърсите заместители в часовника върху бюрото.

Не сме свикнали да мислим за човешкото тяло по този начин. Учените обаче започват да проучват дали подобен подход не би могъл да проработи на клетъчно равнище.

При опити с животни те експериментират с прехвърлянето на митохондрии – микроскопичните структури, които снабдяват клетките с енергия – в увредени тъкани. Идеята е отслабените клетки да получат нов източник на енергия.

Сега за първи път учените са опитали да инжектират митохондрии в човешки очи.

При млада жена с тежко увредено зрение лекарите внимателно извлекли митохондрии от клетки, взети чрез биопсия от крака ѝ, и ги инжектирали директно в стъкловидното тяло на двете очи.

Добрата новина е, че процедурата не е довела до нежелани последствия. Това е важен първи знак, че тя може да е достатъчно безопасна, за да бъде проучена по-задълбочено, посочват авторите на предварителен доклад за случая, публикуван в Research Square. Изследването е ръководено от невроучения Дейвид Путрино от Медицинското училище „Икан“ към болницата „Маунт Синай“.

Още по-любопитното е, че макар зрението на пациентката да не било възстановено, изглежда, все пак е настъпила известна положителна промяна.

Нов източник на енергия за увредените клетки

Митохондриите са своеобразните миниатюрни батерии на клетките. Те преобразуват хранителните вещества и кислорода в енергията, от която всяка клетка се нуждае, за да изпълнява функциите си.

Някои клетки са особено зависими от произвежданата от митохондриите енергия. Сред тях са ретиналните ганглийни клетки – неврони, които пренасят зрителната информация от ретината до мозъка. Според Путрино и колегите му тези клетки имат едни от най-големите енергийни потребности в цялата централна нервна система.

Когато притокът на кръв и кислород бъде прекъснат, митохондриите могат да се увредят. Това на свой ред допринася за поредицата от разрушителни процеси, които водят до смъртта на ретиналните ганглийни клетки.

Учените не смятат, че трансплантираните митохондрии могат да съживят вече загинали неврони. Надеждата им е, че здравите митохондрии ще възстановят производството на енергия в онези ретинални ганглийни клетки, които все още са достатъчно жизнеспособни, за да бъдат спасени.

Опитите с животни показват, че клетките на ретината могат да поемат трансплантираните митохондрии и че те дори помагат на част от ретиналните ганглийни клетки да оцелеят след увреждане. Други експериментални подходи също дават надежда – например лечение, което възстановява зрението при възрастни мишки с форма на вродена слепота.

За младата жена тази възможност била лъч надежда, след като по-традиционните методи не дали резултат.

Тежък мозъчен кръвоизлив отнема зрението ѝ

На 26-годишна възраст жената получила тежък мозъчен кръвоизлив. Тя била откарана в болница едва около 18 часа по-късно. Спешната операция спасила живота ѝ, но продължителното нарушаване на кръвоснабдяването и недостигът на кислород увредили зрителните ѝ нерви и я оставили почти напълно сляпа и с двете очи.

Образни изследвания на мозъка и очите показват уврежданията на зрителните нерви и ретиналните ганглийни клетки на пациентката преди трансплантацията на митохондрии. (Putrino et al., Research Square, 2026)

Осем седмици по-късно по зрителните ѝ нерви вече се забелязвали ясни признаци на атрофия. Към момента на лечението – около три месеца след кръвоизлива – тежкото увреждане на зрението не показвало съществено подобрение.

Това обаче не означавало, че всичко е загубено. Образните изследвания показали, че макар слоевете на нервните влакна и ганглийните клетки в ретината да били силно изтънели, те не били изчезнали напълно. Измерванията на мозъчната активност подсказвали също, че известна зрителна информация все още достига до зрителната кора.

Следователно съществувала възможност трансплантираните митохондрии да осигурят нова енергия на оцелелите клетки. Подобни опити са част от по-широкото търсене на нови начини за възстановяване на зрението – от ретинални протези, които частично възстановяват зрението, до импланти, свързани директно с мозъка.

Десетки милиони митохондрии

За да се сведе до минимум рискът от имунна реакция при трансплантация, обикновено е най-безопасно да се използва биологичен материал от самия пациент.

Затова лекарите взели биопсична проба от мускул на бедрото на жената и я обработили, за да извлекат от клетките десетки милиони митохондрии.

Докато митохондриите били все още жизнеспособни, лекарите ги инжектирали в желеподобното стъкловидно тяло на всяко от очите ѝ.

Само няколко дни по-късно настъпила промяна.

През 71-те дни преди лечението лекарите направили 45 измервания на реакцията на зениците ѝ към светлина. Нито едно от тях не отчело нормална реакция.

Само няколко дни след инжекциите обаче и двете зеници започнали понякога да реагират нормално. Освен това при три отделни изследвания на мозъчната активност – на третия, 44-тия и 45-тия ден след лечението – учените регистрирали организирана реакция в зрителната кора.

Зрението ѝ не се възстановява

Това не означава, че жената е прогледнала. Зрителната ѝ острота останала почти без промяна – тя продължавала да е способна единствено да възприема светлина.

Нормалните реакции на зениците също не се запазили задълго. Последната такава реакция на лявото око била регистрирана на 11-ия ден, докато дясното продължило да реагира нормално от време на време до 39-ия ден.

Резултатите трябва да се разглеждат с повишено внимание. Става дума само за една пациентка и в изследването няма контролна група. Липсват и преки доказателства, че трансплантираните митохондрии действително са проникнали в ретиналните ѝ ганглийни клетки. Авторите подчертават, че наблюденията от този единствен случай не са достатъчни, за да се докаже причинно-следствена връзка.

Със сигурност обаче се знае, че процедурата не е предизвикала сериозни нежелани реакции, нито опасен имунен отговор.

Изследването очертава и ясен път за бъдещи проучвания. Тъй като наблюдаваните промени били временни, възможно е увредените клетки да се нуждаят от многократни дози здрави митохондрии, за да се запази евентуалният положителен ефект.

Преди това обаче учените трябва категорично да установят дали именно трансплантираните митохондрии са предизвикали регистрираните промени.

Ако това бъде потвърдено, използването на клетъчни „батерии“ от други части на тялото на пациента би могло един ден да предложи нов начин за спасяване на увредените клетки в окото. Развитието на подобни методи допълва редица други обещаващи постижения, сред които и успешната трансплантация на изкуствено отгледани роговици при хора с увредено зрение.

„След като вече показахме, че можем да извършим процедурата безопасно, работим с Американската администрация по храните и лекарствата, за да разработим протокол за поредица от митохондриални инжекции“, казва Путрино пред Nature.

Резултатите са публикувани в платформата за научни препринти Research Square.

Източник: Science Alert; превод и редакция: Владимир Тодоров