Νέα μελέτη δείχνει τη σημασία της γλουταμίνης για την υγεία του αμφιβληστροειδούς

Ο αμφιβληστροειδής έχει υψηλές ενεργειακές απαιτήσεις στο σώμα, εν μέρει λόγω της δραστηριότητας των φωτοϋποδοχέων.

Αυτά τα εξειδικευμένα κύτταρα είναι υπεύθυνα για τη λήψη φωτός και τη μετάδοση οπτικών πληροφοριών στον εγκέφαλο.

Ο θάνατος των φωτοϋποδοχέων είναι η αιτία απώλειας όρασης σε πολλές παθήσεις του αμφιβληστροειδούς και δεν υπάρχουν αποτελεσματικές θεραπείες για την ενίσχυση της επιβίωσής τους.

Σε μια δημοσίευση στο eLife, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν μελέτησαν την εξάρτηση των φωτοϋποδοχέων από τη γλουταμίνη. Τα ευρήματά τους υποδηλώνουν ότι η διατήρηση της ισορροπίας αμινοξέων σε αυτά τα κύτταρα είναι σημαντική για την υγεία των φωτοϋποδοχέων.

Οι ενεργειακές απαιτήσεις των φωτοϋποδοχέων τους καθιστούν ευάλωτους σε μικρές αλλαγές στον μεταβολισμό. Προηγούμενες μελέτες έχουν επικεντρωθεί στη γλυκόζη ως την κύρια πηγή καυσίμου για αυτά τα κύτταρα.

Μια θεραπεία που εκμεταλλεύεται την εξάρτηση των φωτοϋποδοχέων από τη γλυκόζη δοκιμάζεται αυτήν τη στιγμή σε κλινική δοκιμή σε ασθενείς με εκφύλιση του αμφιβληστροειδούς.

«Οι φωτοϋποδοχείς είναι από τα πιο μεταβολικά απαιτητικά κύτταρα στο σώμα, γεγονός που μας οδήγησε να αναρωτηθούμε αν εξαρτώνται από άλλες πηγές ενέργειας εκτός από τη γλυκόζη για την επιβίωσή τους», δήλωσε ο Thomas Wubben, MD, PhD, αναπληρωτής καθηγητής οφθαλμολογίας και οπτικών επιστημών. «Εξετάσαμε τη γλουταμίνη επειδή είναι το πιο άφθονο αμινοξύ στο αίμα».

Η γλουταμίνη εμπλέκεται σε διάφορες οδούς, βοηθώντας τα κύτταρα να συνθέσουν άλλα αμινοξέα, συμπεριλαμβανομένου του γλουταμινικού και του ασπαρτικού, καθώς και πρωτεΐνες και DNA.

Για να επιβεβαιώσουν τον ρόλο της γλουταμίνης στην όραση, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ποντίκια που δεν είχαν το ένζυμο γλουταμινάση, το οποίο διασπά τη γλουταμίνη σε γλουταμινικό. Συνέκριναν αυτά τα ποντίκια με μια ομάδα ελέγχου μετρώντας το πάχος των αμφιβληστροειδών τους. Τα ποντίκια που δεν είχαν γλουταμινάση εμφάνισαν ταχεία μείωση του πάχους του αμφιβληστροειδούς, με απώλεια του αριθμού και της λειτουργίας των φωτοϋποδοχέων.

Η γλουταμίνη εμπλέκεται σε μια ποικιλία κυτταρικών διεργασιών. Για να κατανοήσουν γιατί είναι σημαντική για την επιβίωση των φωτοϋποδοχέων, η ομάδα μέτρησε τα επίπεδα διαφόρων μορίων σε ποντίκια ελέγχου και σε ποντίκια που δεν είχαν γλουταμινάση.

Τα ποντίκια χωρίς το ένζυμο είχαν μειωμένα επίπεδα γλουταμινικού και ασπαρτικού. Αυτά τα αμινοξέα, με τη σειρά τους, βοηθούν τα κύτταρα να συνθέσουν πρωτεΐνες που είναι απαραίτητες για τη λειτουργία των φωτοϋποδοχέων.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι η μείωση των επιπέδων αμινοξέων ενεργοποίησε την ολοκληρωμένη απόκριση στο στρες, η οποία είναι γνωστό ότι προκαλεί κυτταρικό θάνατο εάν παραμείνει ενεργή για πολύ καιρό. Όταν κατέστειλαν την απόκριση στο στρες, η ομάδα παρατήρησε αύξηση στο πάχος του αμφιβληστροειδούς.

«Εστιάζουμε τώρα στην κατανόηση των μεταβολικών οδών που εξαρτώνται από τη γλουταμίνη και στο κατά πόσον μπορούν να «ενεργοποιηθούν» με φάρμακα ή συμπληρώματα», δήλωσε ο Wubben.

Οι οδοί μετατροπής της γλουταμίνης σε γλουταμινικό διαταράσσονται σε μοντέλα ανθρώπινων ασθενειών του αμφιβληστροειδούς.

«Η αποκατάσταση του μεταβολισμού μπορεί να βοηθήσει στην πρόληψη της απώλειας όρασης και της τύφλωσης».