Netzhauterkrankungen: Glutamin ist wichtig für die Augengesundheit

Forscher der Universität Michigan haben die Abhängigkeit der Photorezeptoren von der Aminosäure Glutamin untersucht. Ihre Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Aufrechterhaltung des Aminosäuregleichgewichts wichtig für die Gesundheit der Photorezeptoren ist.

Die Netzhaut hat einen hohen Energiebedarf, der zum Teil auf die Aktivität der Photorezeptoren zurückzuführen ist. Bei vielen Netzhauterkrankungen ist der Tod von Photorezeptoren die Ursache für den Verlust des Sehvermögens. Bislang gibt es jedoch keine wirksamen Therapien, die ihr Überleben verbessern. Der hohe Bedarf an Energie macht die Photorezeptoren anfällig für kleine Veränderungen im Stoffwechsel.

Glutamin ist in verschiedene Stoffwechselwege involviert

„Photorezeptoren gehören zu den Zellen mit dem höchsten Stoffwechselbedarf im Körper, was uns zu der Frage veranlasste, ob sie für ihr Überleben auf andere Energiequellen als Glukose angewiesen sind“, erörterte Dr. Thomas Wubben, Assistenzprofessor für Augenheilkunde und Sehwissenschaften. „Wir haben uns mit Glutamin befasst, da es die am häufigsten vorkommende Aminosäure im Blut ist.“

Glutamin fließt in mehrere Stoffwechselwege ein und hilft den Zellen dabei, andere Aminosäuren wie Glutamat und Aspartat sowie Proteine und DNA aufzubauen.

Um die Rolle von Glutamin für das Sehvermögen zu analysieren, verwendeten die Forscher Mäuse, denen das Enzym Glutaminase, welches Glutamin in Glutamat abbaut, fehlte. Sie maßen die Dicke der Netzhaut und verglichen diese mit denen von Kontrollmäusen.

Fehlen von Glutaminase führt zum Verlust der Photorezeptoren

Die Wissenschaftler konnten beobachten, dass die Mäuse, denen Glutaminase fehlte, eine rasche Abnahme der Netzhautdicke mit Verlust der Anzahl und Funktion der Photorezeptoren aufwiesen.

Um zu verstehen, warum Glutamin für das Überleben der Photorezeptoren wichtig ist, untersuchte das Team die Konzentrationen weiterer Moleküle im Mausmodell. Dabei stellten sie fest, dass Mäuse, denen das Enzym fehlte, niedrigere Glutamat- und Aspartatwerte aufwiesen als die Kontrolltiere. Diese Aminosäuren helfen den Zellen, Proteine aufzubauen, die für die Funktion der Photorezeptoren erforderlich sind.

Zudem fanden die Forscher heraus, dass verringerte Aminosäurewerte die integrierte Stressreaktion aktivierten. Von dieser ist bekannt, dass sie den Zelltod auslöst, wenn sie zu lange aktiv bleibt. Als sie die Stressreaktion hemmten, nahm die Netzhautdicke wieder zu.

Die Ergebnisse der Untersuchungen wurden in der Fachzeitschrift „eLife“ veröffentlicht.

„Wir konzentrieren uns nun darauf, zu verstehen, welche Stoffwechselwege von Glutamin abhängig sind und ob sie durch Medikamente oder Nahrungsergänzungsmittel beeinflusst werden können“, erklärte Wubben. „Es ist möglich, dass eine Umstellung des Stoffwechsels dazu beitragen kann, Sehverlust und Erblindung zu verhindern.“

(SaS)