Uus uuring näitab glutamiini olulisust võrkkesta tervisele

Võrkkest avaldab kehale suurt energiavajadust, osaliselt fotoretseptorite aktiivsuse tõttu.

Need spetsialiseerunud rakud vastutavad valguse vastuvõtmise ja visuaalse teabe edastamise eest ajju.

Fotoretseptori surm on paljude võrkkesta haiguste nägemiskaotuse põhjus ja nende ellujäämise parandamiseks puuduvad tõhusad ravimeetodid.

Michigani ülikooli teadlased uurisid ajakirjas eLife avaldatud artiklis fotoretseptorite glutamiinist sõltuvust. Nende tulemused näitavad, et aminohapete tasakaalu säilitamine nendes rakkudes on fotoretseptorite tervise jaoks oluline.

Fotoretseptorite energiavajadus muudab nad tundlikuks ainevahetuse väiksemate muutuste suhtes. Varasemad uuringud on keskendunud glükoosile kui nende rakkude peamisele kütuseallikale.

Fotoretseptorite glükoosisõltuvust ära kasutavat ravi testitakse praegu kliinilises uuringus võrkkesta degeneratsiooniga patsientidel.

„Fotoretseptorid on ühed keha kõige ainevahetuslikumad rakud, mis pani meid mõtlema, kas nende ellujäämine sõltub glükoosist erinevate energiaallikate kõrval,“ ütles Thomas Wubben, MD, PhD, oftalmoloogia ja visuaalteaduste dotsent. „Uurisime glutamiini, sest see on veres kõige levinum aminohape.“

Glutamiin osaleb mitmes rajas, aidates rakkudel sünteesida teisi aminohappeid, sealhulgas glutamaati ja aspartaati, samuti valke ja DNA-d.

Glutamiini rolli nägemises kinnitamiseks kasutasid teadlased hiiri, kellel puudus ensüüm glutaminaas, mis lagundab glutamiini glutamaadiks. Nad võrdlesid neid hiiri kontrollrühmaga, mõõtes nende võrkkesta paksust. Glutaminaasi puudusega hiirtel täheldati võrkkesta paksuse kiiret vähenemist koos fotoretseptorite arvu ja funktsiooni kaotusega.

Glutamiin osaleb paljudes rakulistes protsessides. Et mõista, miks see on fotoretseptorite ellujäämise jaoks oluline, mõõtis meeskond erinevate molekulide taset kontrollhiirtel ja hiirtel, kellel glutaminaas puudus.

Ilma ensüümita hiirtel oli glutamaadi ja aspartaadi tase madalam. Need aminohapped omakorda aitavad rakkudel sünteesida fotoretseptorite toimimiseks vajalikke valke.

Teadlased leidsid ka, et aminohapete taseme vähendamine aktiveeris integreeritud stressireaktsiooni, mis teadaolevalt vallandab rakkude surma, kui see jääb liiga kauaks aktiivseks. Kui nad stressireaktsiooni maha surusid, nägid meeskonnad võrkkesta paksuse suurenemist.

„Nüüd keskendume sellele, et mõista, millised rajad sõltuvad glutamiinist ja kas neid saab ravimite või toidulisanditega „sisse lülitada”,“ ütles Wubben.

Inimese võrkkesta haigusmudelites on glutamiini glutamaadiks muundavad rajad häiritud.

"Ainevahetuse taastamine võib aidata ennetada nägemise kaotust ja pimedaksjäämist."