Bleibt bald kein Auge mehr trocken? – Australische Wissenschaftler untersuchen Lipide

Australischen Wissenschaftler ist es gelungen, die für den Tränenfilm verantwortlichen Lipide synthetisch nachzubilden und in ihrer molekularen Struktur darzustellen. Somit können sie nun die Stabilität des Tränenfilms genauer untersuchen und neue Behandlungsmöglichkeiten für das Trockene Auge erforschen. Dies teilte jetzt der Australisch-Neuseeländische Hochschulverbund (Institut Ranke-Heinemann) mit.

Die Augenoberfläche ist mit einem Ölfilm bedeckt, welcher die Verdunstung der darunter liegenden Wasserschicht verlangsamt und das Auge somit vor dem Austrocknen schützt. Dieser komplexe Ölfilm besteht aus Hunderten Wachs- und Ölarten (Lipide). Seit mehr als 40 Jahren, so der Hochschulverbund, versuchen Wissenschaftler, die genaue Zusammensetzung dieser Lipide zu identifizieren, um zu verstehen, wie der Tränenfilm auf der einen Seite vor dem Verdunsten schützen und gleichzeitig eine “weiche” Oberfläche schaffen kann, die eine klare Sicht zulässt.

Nun, so heißt es, sei eine Lipidklassifizierung namens OAHFA entdeckt und als essenziell für die Entstehung der “weichen” Oberfläche identifiziert worden. Bis jetzt sei niemand dazu in der Lage gewesen, die Zusammensetzung aller Komponenten auf Molekularebene eindeutig zu bestimmen, da die Konzentration der OAHFAs zu gering gewesen sei. „Wir haben uns nicht einzelne Tränen angesehen, sondern den Tränenfilm, der die Augenoberfläche umgibt und schützt. Das Ziel der Studie war es, die genaue molekulare Struktur der am häufigsten vorkommenden OAHFAs im Tränenfilm auszumachen. Durch die Anwendung hochspezifischer massenspektrometrischer Techniken haben wir das tatsächlich geschafft”, sagt Prof. Mitchell von der University of Wollongong, der eines der Teams leitete, das an der Studie beteiligt war.

“Es waren viele experimentelle Strategien nötig, um der molekularen Struktur dieser Lipide auf die Spur zu kommen”, berichtet der Hochschulverbund. Dazu gehörten auch Laserphotone. Wissenschaftler der chemischen Fakultät der University of Wollongong sei es gelungen, die Moleküle erfolgreich künstlich nachzubilden. Die Nachbildungen bestätigten die spektrometrischen Erkenntnisse.

Prof. Stephen Blanksby von der QUT beaufsichtigte die Untersuchungen mithilfe der Central Analytical Research Facility (CARF), womit er die komplexe molekulare Architektur der Lipide erforschen konnte. „Mit der detaillierten Struktur der OAHFA in der Hand war unser Team dazu in der Lage, die ersten künstlich nachgebildeten Versionen der Lipide zu erstellen. Hierdurch wurde der Grundstein für die weitere Untersuchungen der physischen und biochemischen Eigenschaften gelegt”, erklärt Blanksby. „Künftige Forschung wird aufdecken, wie die einzelnen Bausteine dazu in der Lage sind, den Tränenfilm zu stabilisieren und effektivere Behandlungsmöglichkeiten für Trockene Augen liefern.”

Das Projekt war eine Zusammenarbeit von Wissenschaftlern der Queensland University of Technology (QUT), der University of Wollongong (UOW ) und der University of New South Wales (UNSW).

Publikation:
Mass spectrometry-directed structure elucidation and total synthesis of ultra-long chain (O-acyl)-ω-hydroxy fatty acids. Sarah E. Hancock, Ramesh Ailuri, David L. Marshall, Simon H. J. Brown, Jennifer T. Saville, Venkateswara R. Narreddula, Nathan R. Boase, Berwyck L. J. Poad, Adam J. Trevitt, Mark D. P. Willcox, Michael J. Kelso, Todd W. Mitchell und Stephen J. Blanksby. Journal of Lipid Research, August 2018.
Die Forschungsarbeit wurde nach Angaben des Hochschulverbundes durch Fördergelder des Australian Research Council und des Unternehmens Allergan unterstützt.

Quelle: Australisch-Neuseeländischer Hochschulverbund / Institut Ranke-Heinemann