Un nuovo studio dimostra l'importanza della glutammina per la salute della retina

La retina richiede al corpo un elevato apporto energetico, in parte a causa dell'attività dei fotorecettori.

Queste cellule specializzate sono responsabili della ricezione della luce e della trasmissione delle informazioni visive al cervello.

La morte dei fotorecettori è la causa della perdita della vista in molte malattie della retina e non esistono terapie efficaci per aumentarne la sopravvivenza.

In uno studio pubblicato su eLife, i ricercatori dell'Università del Michigan hanno studiato la dipendenza dei fotorecettori dalla glutammina. I loro risultati suggeriscono che il mantenimento dell'equilibrio aminoacidico in queste cellule è importante per la salute dei fotorecettori.

Il fabbisogno energetico dei fotorecettori li rende vulnerabili a lievi cambiamenti nel metabolismo. Studi precedenti si sono concentrati sul glucosio come fonte primaria di energia per queste cellule.

Una terapia che sfrutta la dipendenza dei fotorecettori dal glucosio è attualmente in fase di sperimentazione clinica su pazienti affetti da degenerazione retinica.

"I fotorecettori sono tra le cellule metabolicamente più esigenti del corpo, il che ci ha portato a chiederci se dipendano da fonti energetiche diverse dal glucosio per sopravvivere", ha affermato Thomas Wubben, MD, PhD, professore associato di oftalmologia e scienze della vista. "Abbiamo esaminato la glutammina perché è l'amminoacido più abbondante nel sangue".

La glutammina è coinvolta in diversi percorsi, aiutando le cellule a sintetizzare altri amminoacidi, tra cui glutammato e aspartato, nonché proteine e DNA.

Per confermare il ruolo della glutammina nella vista, i ricercatori hanno utilizzato topi privi dell'enzima glutaminasi, che scompone la glutammina in glutammato. Hanno confrontato questi topi con un gruppo di controllo misurando lo spessore delle loro retine. I topi privi di glutaminasi hanno mostrato una rapida diminuzione dello spessore retinico, con una perdita di numero e funzionalità dei fotorecettori.

La glutammina è coinvolta in una varietà di processi cellulari. Per comprendere la sua importanza per la sopravvivenza dei fotorecettori, il team ha misurato i livelli di varie molecole nei topi di controllo e nei topi privi di glutaminasi.

I topi senza l'enzima presentavano livelli ridotti di glutammato e aspartato. Questi aminoacidi, a loro volta, aiutano le cellule a sintetizzare le proteine necessarie per la funzione dei fotorecettori.

I ricercatori hanno anche scoperto che la riduzione dei livelli di aminoacidi attivava la risposta integrata allo stress, che è nota per innescare la morte cellulare se rimane attiva per troppo tempo. Quando hanno soppresso la risposta allo stress, il team ha osservato un aumento dello spessore retinico.

"Ora ci stiamo concentrando sulla comprensione di quali percorsi dipendono dalla glutammina e se possono essere 'attivati' con farmaci o integratori", ha affermato Wubben.

Nei modelli di malattie della retina umana, i percorsi di conversione della glutammina in glutammato risultano interrotti.

"Ripristinare il metabolismo può aiutare a prevenire la perdita della vista e la cecità."