Nghiên cứu mới cho thấy tầm quan trọng của Glutamine đối với sức khỏe võng mạc

Võng mạc đòi hỏi cơ thể phải tiêu thụ nhiều năng lượng, một phần là do hoạt động của các thụ thể ánh sáng.

Những tế bào chuyên biệt này có chức năng tiếp nhận ánh sáng và truyền thông tin thị giác đến não.

Sự chết của tế bào cảm quang là nguyên nhân gây mất thị lực ở nhiều bệnh võng mạc và không có liệu pháp hiệu quả nào giúp kéo dài thời gian sống cho bệnh nhân.

Trong một bài báo đăng trên eLife, các nhà nghiên cứu từ Đại học Michigan đã nghiên cứu sự phụ thuộc glutamine của các thụ thể ánh sáng. Phát hiện của họ cho thấy việc duy trì cân bằng axit amin trong các tế bào này rất quan trọng đối với sức khỏe của thụ thể ánh sáng.

Nhu cầu năng lượng của các tế bào thụ cảm ánh sáng khiến chúng dễ bị tổn thương trước những thay đổi nhỏ trong quá trình trao đổi chất. Các nghiên cứu trước đây tập trung vào glucose như nguồn nhiên liệu chính cho các tế bào này.

Một liệu pháp khai thác sự phụ thuộc glucose của các thụ thể ánh sáng hiện đang được thử nghiệm lâm sàng trên những bệnh nhân bị thoái hóa võng mạc.

Tiến sĩ, Bác sĩ Thomas Wubben, Phó Giáo sư Nhãn khoa và Khoa học Thị giác, cho biết: “Các tế bào thụ cảm ánh sáng là một trong những tế bào đòi hỏi nhiều trao đổi chất nhất trong cơ thể, điều này khiến chúng tôi tự hỏi liệu chúng có phụ thuộc vào các nguồn năng lượng khác ngoài glucose để tồn tại hay không. Chúng tôi nghiên cứu glutamine vì đây là axit amin dồi dào nhất trong máu.”

Glutamine tham gia vào một số con đường, giúp tế bào tổng hợp các axit amin khác, bao gồm glutamate và aspartate, cũng như protein và DNA.

Để xác nhận vai trò của glutamine đối với thị lực, các nhà nghiên cứu đã sử dụng những con chuột thiếu enzyme glutaminase, enzyme phân hủy glutamine thành glutamate. Họ so sánh những con chuột này với nhóm đối chứng bằng cách đo độ dày võng mạc của chúng. Những con chuột thiếu glutaminase cho thấy độ dày võng mạc giảm nhanh chóng, kèm theo sự suy giảm số lượng và chức năng của các tế bào cảm quang.

Glutamine tham gia vào nhiều quá trình của tế bào. Để hiểu tại sao nó quan trọng đối với sự sống còn của tế bào cảm quang, nhóm nghiên cứu đã đo nồng độ của nhiều phân tử khác nhau ở chuột đối chứng và chuột thiếu glutaminase.

Những con chuột không có enzyme này có nồng độ glutamate và aspartate giảm. Các axit amin này, đến lượt mình, giúp tế bào tổng hợp các protein cần thiết cho chức năng của thụ thể ánh sáng.

Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng việc giảm nồng độ axit amin đã kích hoạt phản ứng căng thẳng tích hợp, vốn được biết là sẽ gây ra cái chết của tế bào nếu nó hoạt động quá lâu. Khi họ ức chế phản ứng căng thẳng, nhóm nghiên cứu đã thấy độ dày võng mạc tăng lên.

Wubben cho biết: "Chúng tôi hiện đang tập trung vào việc tìm hiểu những con đường nào phụ thuộc vào glutamine và liệu chúng có thể được 'kích hoạt' bằng thuốc hoặc thực phẩm bổ sung hay không".

Các con đường chuyển đổi glutamine thành glutamate bị phá vỡ trong các mô hình bệnh võng mạc ở người.

"Phục hồi quá trình trao đổi chất có thể giúp ngăn ngừa mất thị lực và mù lòa."