Abstract
P 076
Glutamin induziert eine osmotische Schwellung von Müllerzellen – Bedeutung für die hepatische Retinopathie
Anett Karl1, Andreas Bringmann2, Andreas Reichenbach1
1Paul-Flechsig-Institut für Hirnforschung, Universität Leipzig, Leipzig; 2Klinik und Poliklinik für Augenheilkunde, Universitätsklinikum Leipzig, Leipzig
Hintergrund
Chronische Lebererkrankungen sind häufig mit einer Erhöhung des Ammoniumgehaltes des Blutes verbunden und können zur hepatischen Retinopathie führen. Müllersche Gliazellen sind in der Lage, Ammonium mittels des Enzyms Glutaminsynthetase zu entgiften, indem sie aus Ammonium und Glutamat Glutamin synthetisieren. Dadurch kann Glutamin im Extrazellulärraum akkumulieren und eventuell zu einer Schwellung von Müllerzellen führen, die zur Ausbildung eines retinalen Ödems beiträgt. Unsere Versuche sollten klären, ob eine erhöhte extrazelluläre Glutaminkonzentration a) zu einer Beeinträchtigung der Volumenregulation der Müllerzellen führt, b) ob eine Glutamin-induzierte Schwellung von Müllerzellen pharmakologisch inhibierbar ist und c) ob Glutamin die Integrität der Mitochondrien von Müllerzellen beeinflusst.
Methode
Frisch präparierte retinale Schnitte bzw. isolierte Müllerzellen der Ratte wurden mit einer hypotonen Extrazellulärlösung (60% der Kontrollosmolarität) perfundiert, und die Größe der Müllerzellkörper wurde aufgezeichnet. Der kationische Farbstoff JC-1 wurde verwendet, um bei isolierten Müllerzellen Veränderungen des mitochondrialen Membranpotentials aufzuzeichnen.
Ergebnisse
Eine Perfusion mit der hypotonen Extrazellularlösung führte nicht zu einer Veränderung der Größe der Müllerzellkörper. Eine Schwellung der Müllerzellkörper wurde aber beobachtet, wenn Glutamin (5mM) in der hypotonen Extrazellulärlösung appliziert wurde. Die Glutamin-induzierte Schwellung wurde inhibiert durch antioxidative/-nitrosative Substanzen sowie durch Substanzen, die den Glutamintransport in die Mitochondrien und dessen dortige Umsetzung blockieren. Eine Perfusion mit hypotoner Glutaminlösung bewirkte einen Abfall des mitochondrialen Membranpotentials bei isolierten Müllerzellen.
Schlussfolgerungen
Eine erhöhte extrazelluläre Glutaminkonzentration führt zu oxidativem/nitrosativem Stress in den Müllerzellen und zu einer Schädigung der Mitochondrien. Erhöhtes Glutamin kann zu einem zytotoxischen Müllerzellödem führen, wenn die Osmolarität z.B. des Blutes fällt, wie dies bei akuter Leberinsuffzienz beobachtet werden kann.
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