Исследование, опубликованное в журнале PLOS Genetics, показывает: лактат — продукт расщепления глюкозы — может быть не только источником метаболических сигналов, но и участником регуляции генов в сетчатке.
Работу провели исследователи из Национального глазного института (National Eye Institute) и других научных центров.
Почему сетчатке нужно так много энергии
Сетчатка — одна из самых энергозатратных тканей организма. Особенно это касается фоторецепторов — палочек и колбочек, которые воспринимают свет и запускают зрительный сигнал.
Авторы показали, что в развивающейся сетчатке мышей производство энергии всё больше опирается на гликолиз — путь расщепления глюкозы. Одновременно повышались уровни лактата и особой эпигенетической метки — лактилирования гистона H3K18La.
Эпигенетические метки — это химические изменения, которые не меняют последовательность ДНК, но помогают клетке «включать» или «выключать» гены.
Что такое H3K18La
H3K18La — это лактилирование гистона H3 по лизину 18. Гистоны — белки, вокруг которых упакована ДНК. Когда на них появляются такие химические метки, меняется доступность генов для считывания.
Исследователи обнаружили, что H3K18La чаще располагалась рядом с активными участками хроматина — особенно около промоторов генов, важных для развития сетчатки и работы фоторецепторов.
Глюкоза, лактат и активность генов
В опытах на эксплантатах сетчатки повышение уровня глюкозы усиливало образование лактата и увеличивало H3K18La. Когда гликолиз блокировали 2-дезоксиглюкозой, уровень лактата и H3K18La снижался.
Это указывает на возможную ось регуляции: глюкоза — гликолиз — лактат — H3K18La — активность генов.
Зачем это важно
Такая связь помогает объяснить, как сетчатка приспосабливает работу генов к меняющимся энергетическим потребностям — во время развития, старения и, возможно, при заболеваниях.
Авторы подчёркивают, что результаты пока получены в основном на мышиной сетчатке и тканевых моделях. В дальнейшем нужны исследования на уровне отдельных типов клеток и при заболеваниях человека, включая возрастную макулярную дегенерацию и диабетическую ретинопатию.
О воспалительных и метаболических изменениях при заболеваниях сетчатки можно прочитать в материале о ранних признаках диабетической ретинопатии.
Литература
Gaur M., Brooks M.J., Liang X., Jiang K., Kumari A., English M.A., Cifani P., Panepinto M.C. Lactate and histone H3K18 lactylation are associated with metabolic control of gene expression in the retina // PLOS Genetics. 2026. DOI: 10.1371/journal.pgen.1012100.