Nova študija kaže pomen glutamina za zdravje mrežnice

Mrežnica telesu nalaga visoke energijske zahteve, deloma zaradi aktivnosti fotoreceptorjev.

Te specializirane celice so odgovorne za sprejemanje svetlobe in prenos vizualnih informacij v možgane.

Smrt fotoreceptorjev je vzrok za izgubo vida pri številnih boleznih mrežnice in ni učinkovitih terapij za izboljšanje njihovega preživetja.

V članku, objavljenem v eLife, so raziskovalci z Univerze v Michiganu preučevali odvisnost fotoreceptorjev od glutamina. Njihove ugotovitve kažejo, da je ohranjanje ravnovesja aminokislin v teh celicah pomembno za zdravje fotoreceptorjev.

Zaradi energijskih potreb fotoreceptorjev so dovzetni za manjše spremembe v presnovi. Prejšnje študije so se osredotočale na glukozo kot primarni vir goriva za te celice.

Terapija, ki izkorišča odvisnost fotoreceptorjev od glukoze, se trenutno testira v kliničnem preskušanju pri bolnikih z degeneracijo mrežnice.

»Fotoreceptorji so nekatere od celic v telesu, ki so metabolno najbolj zahtevne, kar nas je spodbudilo k razmišljanju, ali so za preživetje odvisni od drugih virov energije kot glukoze,« je dejal Thomas Wubben, dr. med., izredni profesor oftalmologije in vidnih znanosti. »Glutamin smo preučevali, ker je to najpogostejša aminokislina v krvi.«

Glutamin sodeluje v več presnovnih poteh in pomaga celicam pri sintezi drugih aminokislin, vključno z glutamatom in aspartatom, pa tudi beljakovin in DNK.

Da bi potrdili vlogo glutamina pri vidu, so raziskovalci uporabili miši brez encima glutaminaze, ki razgrajuje glutamin v glutamat. Te miši so primerjali s kontrolno skupino z merjenjem debeline njihovih mrežnic. Miši brez glutaminaze so pokazale hitro zmanjšanje debeline mrežnice, z izgubo števila in funkcije fotoreceptorjev.

Glutamin sodeluje v različnih celičnih procesih. Da bi razumeli, zakaj je pomemben za preživetje fotoreceptorjev, je ekipa izmerila ravni različnih molekul pri kontrolnih miših in pri miših brez glutaminaze.

Miši brez encima so imele zmanjšano raven glutamata in aspartata. Ti aminokislini nato pomagata celicam sintetizirati beljakovine, potrebne za delovanje fotoreceptorjev.

Raziskovalci so tudi ugotovili, da je zmanjšanje ravni aminokislin aktiviralo integrirani stresni odziv, za katerega je znano, da sproži celično smrt, če ostane aktiven predolgo. Ko so stresni odziv zatrli, je ekipa opazila povečanje debeline mrežnice.

"Zdaj se osredotočamo na razumevanje, katere poti so odvisne od glutamina in ali jih je mogoče 'vklopiti' z zdravili ali prehranskimi dopolnili," je dejal Wubben.

Poti pretvorbe glutamina v glutamat so motene v modelih bolezni človeške mrežnice.

"Obnova metabolizma lahko pomaga preprečiti izgubo vida in slepoto."