Szerin a retina "diabéteszes" ereivel szemben: mit mutatott a tanulmány?

A Harvard/Children's Hospital Boston egyik kutatócsoportja a Theranostics folyóiratban publikált tanulmányában kimutatta, hogy a gyakori aminosav, a szerin, szignifikánsan gátolta a retina ereinek rendellenes proliferációját (neovaszkularizáció) a hipoxiás retinopátia klasszikus egérmodelljében. Ez az „abnormális” érképződés áll a koraszülöttek retinopátiájának és a proliferatív diabéteszes retinopátiának a hátterében, amelyek a látásvesztés két vezető okai.

Az ötlet dióhéjban

Hipoxia esetén a fotoreceptorok energiahiányt tapasztalnak, és jelet küldenek a „több eret építő” jelzésre – ez számos törékeny, szivárgó kapillárist eredményez. A szerzők azt vizsgálták, hogy ez a kóros válasz gyengülne-e, ha a retinát szerinnel (az egy szénatomos csoportok anyagcseréjében kulcsfontosságú aminosavval és számos lipid prekurzorával) táplálnák. A válasz igen, és meglehetősen meggyőző.

Mit tettek pontosan?

• Oxigénindukált retinopátia (OIR) modellt alkalmaztak: az újszülött egereket 75%-os O₂-ben tartották, majd levegőre helyezték át – ez „hullámszerű” halált, majd retina hipoxiát okozott, a neovaszkularizáció csúcspontjával az élet 17. napján.
• A szerint szisztémásan (intraperitoneálisan vagy orálisan) adagolták relatív hipoxia alatt. Az anyákat külön-külön alacsony szerin/glicin tartalmú diétára helyezték, hogy az ellenkező hatást érjék el.
• A csoportokat a neovaszkularizáció és a „vértelen” zónák területe alapján hasonlították össze, és a retina „multi-omikális” elemzését végezték el: metabolomika, lipidomika, proteomika, scRNS-szekvenálás. Plusz farmakológia: blokkolták a zsírsavak (ethomoxir/malonil-CoA) és a mitokondriális ATP-szintáz (oligomicin) β-oxidációját, hogy ellenőrizzék, min keresztül hat a szerin.

Főbb eredmények

• Kevesebb kóros ér. A szerin szignifikánsan csökkentette a neovaszkularizáció területét; míg az anyák étrendjében a szerin/glicin hiánya ezzel szemben növelte azt.
• Az energia áll a történet középpontjában. A szerin hatása megszűnt, amikor a zsíroxidációt (FAO) vagy az oxidatív foszforilációt (OXPHOS) gátolták. Vagyis a védelem a mitokondriumokon múlik. A proteomikában az OXPHOS fehérjék száma nő; a transzkriptomikában a „légzési” gének száma nő, és a proangiogén jelek száma csökken a pálcika-fotoreceptor klaszterben.
• Lipidnyomok. A foszfatidilkolinok, a membránfoszfolipidek leggyakoribb osztálya, mennyisége megnőtt a retinában, ami logikus a membránok (fotoreceptorok) kolosszális cseréjével rendelkező szövetek esetében.
• Jelölt mediátor: A HMGB1-et azonosították egy lehetséges nyirokcsomó-szabályozóként, amelyen keresztül a szerin csillapítja a proangiogén jeleket hipoxia során.

Miért fontos ez?

A mai „nehéz” kezelések – lézeres és anti-VEGF injekciók – megmentik a látást, de vannak korlátaik és potenciális kockázataik, különösen csecsemőknél. Egy egyszerű, a retina neuronális anyagcseréjét célzó táplálkozási stratégia gyengéd kiegészítője vagy „hidat” képezhet a kezelések között. Az embereknél végzett megfigyelési adatok közvetett módon konzisztensek: az alacsony szerinszint összefüggésben áll a makula neovaszkularizációjával, a szerin/glicin útvonal átalakulását pedig ROP és diabéteszes retinopátia esetén írták le. Ez a munka ok-okozati összefüggést is feltár, bár modellben.

Vigyázat: ezek egyelőre egerek

• Az OIR egy modell, nem pedig az emberi betegségek teljes másolata; a szerin dózisainak közvetlen „átültetése” emberre nem végezhető el.
• A szisztémás aminosav-kiegészítés nem „ártalmatlan vitamin”: bizonyos esetekben a túlzott aminosav-bevitel/anyagcsere-változások mellékhatásokkal járhatnak.
• Klinikai vizsgálatokra van szükség: biztonságossági kezelések, hatékonysági ablakok (koraszülöttek vs. felnőttek diabéteszes retinopátiában), anti-VEGF-fel való kombináció és az alap érrendszeri átépülésre gyakorolt hatás.

Mi a következő lépés?

Logikus következő lépések a mitokondriális funkció/retina lipidprofil biomarkerekkel végzett kis klinikai kísérleti vizsgálatok, a szerin tesztelése a meglévő terápiákkal kombinálva, valamint precíz „molekuláris gombok” (ugyanaz a HMGB1) megtalálása a célzott beavatkozáshoz szisztémás aminosav-terhelés nélkül.