Ny undersøgelse viser glutamins betydning for nethindens sundhed

Nethinden stiller store energikrav til kroppen, delvist på grund af fotoreceptorernes aktivitet.

Disse specialiserede celler er ansvarlige for at modtage lys og transmittere visuel information til hjernen.

Fotoreceptordød er årsagen til synstab i mange nethindesygdomme, og der findes ingen effektive behandlinger til at forbedre deres overlevelse.

I en artikel offentliggjort i eLife har forskere fra University of Michigan undersøgt fotoreceptorers glutaminafhængighed. Deres resultater tyder på, at det er vigtigt for fotoreceptorernes sundhed at opretholde aminosyrebalancen i disse celler.

Fotoreceptorernes energibehov gør dem sårbare over for mindre ændringer i stofskiftet. Tidligere undersøgelser har fokuseret på glukose som den primære brændstofkilde for disse celler.

En terapi, der udnytter fotoreceptorers glukoseafhængighed, testes i øjeblikket i et klinisk forsøg hos patienter med nethindedegeneration.

"Fotoreceptorer er nogle af de mest metabolisk krævende celler i kroppen, hvilket fik os til at undre os over, om de er afhængige af andre energikilder end glukose for at overleve," sagde Thomas Wubben, MD, PhD, lektor i oftalmologi og synsvidenskab. "Vi undersøgte glutamin, fordi det er den mest udbredte aminosyre i blodet."

Glutamin er involveret i flere metaboliske veje, der hjælper celler med at syntetisere andre aminosyrer, herunder glutamat og aspartat, samt proteiner og DNA.

For at bekræfte glutamins rolle i synet brugte forskerne mus, der manglede enzymet glutaminase, som nedbryder glutamin til glutamat. De sammenlignede disse mus med en kontrolgruppe ved at måle tykkelsen af deres nethinder. Musene, der manglede glutaminase, viste et hurtigt fald i nethindetykkelsen med et tab af antal og funktion af fotoreceptorer.

Glutamin er involveret i en række cellulære processer. For at forstå, hvorfor det er vigtigt for fotoreceptorernes overlevelse, målte holdet niveauerne af forskellige molekyler i kontrolmus og i mus, der manglede glutaminase.

Mus uden enzymet havde reducerede niveauer af glutamat og aspartat. Disse aminosyrer hjælper til gengæld celler med at syntetisere proteiner, der er nødvendige for fotoreceptorfunktionen.

Forskerne fandt også, at reduktion af aminosyreniveauer aktiverede det integrerede stressrespons, som er kendt for at udløse celledød, hvis det forbliver aktivt for længe. Når de undertrykte stressresponset, så holdet en stigning i nethindens tykkelse.

"Vi fokuserer nu på at forstå, hvilke veje der er afhængige af glutamin, og om de kan 'tændes' med medicin eller kosttilskud," sagde Wubben.

Omdannelsesveje for glutamin til glutamat er forstyrret i modeller af humane nethindesygdomme.

"Genoprettelse af stofskiftet kan hjælpe med at forhindre synstab og blindhed."