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Neue Studie zeigt die Bedeutung von Glutamin für die Gesundheit der Netzhaut
Zuletzt überprüft: 09.08.2025
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Die Netzhaut stellt einen hohen Energiebedarf an den Körper, unter anderem aufgrund der Aktivität der Photorezeptoren.
Diese spezialisierten Zellen sind für den Empfang von Licht und die Übertragung visueller Informationen an das Gehirn verantwortlich.
Der Verlust des Sehvermögens bei vielen Netzhauterkrankungen ist durch das Absterben von Photorezeptoren bedingt und es gibt keine wirksamen Therapien, um die Überlebenschancen der Betroffenen zu verbessern.
In einer in eLife veröffentlichten Arbeit untersuchten Forscher der University of Michigan die Glutaminabhängigkeit von Photorezeptoren. Ihre Ergebnisse legen nahe, dass die Aufrechterhaltung des Aminosäuregleichgewichts in diesen Zellen für die Gesundheit der Photorezeptoren wichtig ist.
Der Energiebedarf der Photorezeptoren macht sie anfällig für geringfügige Veränderungen im Stoffwechsel. Frühere Studien konzentrierten sich auf Glukose als primäre Energiequelle für diese Zellen.
Eine Therapie, die die Glukoseabhängigkeit von Photorezeptoren ausnutzt, wird derzeit in einer klinischen Studie an Patienten mit Netzhautdegeneration getestet.
„Photorezeptoren gehören zu den metabolisch anspruchsvollsten Zellen im Körper. Daher fragten wir uns, ob sie zum Überleben auf andere Energiequellen als Glukose angewiesen sind“, sagte Dr. Thomas Wubben, außerordentlicher Professor für Augenheilkunde und visuelle Wissenschaften. „Wir haben uns Glutamin angesehen, weil es die am häufigsten vorkommende Aminosäure im Blut ist.“
Glutamin ist an mehreren Stoffwechselwegen beteiligt und hilft Zellen bei der Synthese anderer Aminosäuren, darunter Glutamat und Aspartat, sowie von Proteinen und DNA.
Um die Rolle von Glutamin für das Sehvermögen zu bestätigen, verwendeten die Forscher Mäuse, denen das Enzym Glutaminase fehlte, das Glutamin in Glutamat abbaut. Sie verglichen diese Mäuse mit einer Kontrollgruppe, indem sie die Dicke ihrer Netzhaut maßen. Bei den Mäusen ohne Glutaminase zeigte sich eine rapide Abnahme der Netzhautdicke, verbunden mit einem Verlust an Anzahl und Funktion der Photorezeptoren.
Glutamin ist an einer Vielzahl zellulärer Prozesse beteiligt. Um zu verstehen, warum es für das Überleben der Photorezeptoren wichtig ist, maß das Team die Konzentration verschiedener Moleküle bei Kontrollmäusen und bei Mäusen ohne Glutaminase.
Mäuse ohne das Enzym wiesen reduzierte Glutamat- und Aspartatwerte auf. Diese Aminosäuren wiederum helfen den Zellen bei der Synthese von Proteinen, die für die Funktion der Photorezeptoren benötigt werden.
Die Forscher fanden außerdem heraus, dass eine Verringerung des Aminosäurespiegels die integrierte Stressreaktion aktivierte, die bekanntermaßen Zelltod auslöst, wenn sie zu lange aktiv bleibt. Als sie die Stressreaktion unterdrückten, beobachteten die Forscher eine Zunahme der Netzhautdicke.
„Wir konzentrieren uns jetzt darauf zu verstehen, welche Stoffwechselwege von Glutamin abhängig sind und ob sie mit Medikamenten oder Nahrungsergänzungsmitteln ‚angeschaltet‘ werden können“, sagte Wubben.
In menschlichen Modellen für Netzhauterkrankungen sind die Wege, die Glutamin in Glutamat umwandeln, gestört.
„Die Wiederherstellung des Stoffwechsels kann dazu beitragen, Sehverlust und Blindheit vorzubeugen.“