Zell­kul­tur­mo­dell untersucht Einfluss von Ziga­ret­ten­rauch

Ein Team von Wis­sen­schaft­lern der Medizinischen Fakultät der Universität Duisburg-Essen und der Uni­ver­si­täts­me­di­zin Essen hat an einem neuen in-vitro-Modell den Einfluss von Ziga­ret­ten­rauch auf Zellen aus der menschlichen Netzhaut untersucht.

Dass Rauchen ungesund ist, wissen alle. Was eher in Fachkreisen bekannt ist: Ziga­ret­ten­rauch schwächt die Mitochondrien, die Kraftwerke der Zellen. Diesen Effekt haben sich die Wis­sen­schaft­ler nun genauer angesehen. Sie haben ein in-vitro-Modell entwickelt, um die Signalwege im Inneren der Zellen besser zu verstehen. Denn es gibt einen vermuteten Stoff­wech­sel­zu­sam­men­hang zwischen Rauchen und der alters­be­ding­ten Makula­degeneration (AMD), der häufigsten Ursache für eine Erblindung im Alter.

An der kürzlich im Journal „Cell Death Discovery“ erschienene Publikation haben die Forschenden des Instituts für Zellbiologie (Tumor­for­schung), der Klinik für Augen­heil­kunde und des Instituts für Physiologie zusam­men­ge­ar­bei­tet. Das Wis­sen­schafts­team hat in Labor­ex­pe­ri­men­ten Zellen aus der menschlichen Netzhaut untersucht. Diese wurden mit einem Extrakt aus Ziga­ret­ten­rauch behandelt – einmal unter normalen Sau­er­stoff­be­din­gun­gen von 21 Prozent, einmal unter Sau­er­stoff­man­gel mit nur ein Prozent.

„Wir konnten beobachten, dass Ziga­ret­ten­rauch die sogenannte mit­ochon­dri­ale Integrität stört, also die natürliche Funk­ti­ons­weise der Mitochondrien stark beein­träch­tigt“, so Dr. Yoshiyuki Henning, Postdoc am Institut für Physiologie am Uni­ver­si­täts­kli­ni­kum Essen. Normalerweise würde in so einem Fall ein Not­fall­me­cha­nis­mus anspringen. Dieser würde dazu führen, dass der Zucker­stoff­wech­sel, die sogenannte Glykolyse rapide ansteigt. Umso überraschender war es für die Wis­sen­schaft­ler, dass dieser Mechanismus ausblieb. Stattdessen waren zwei Stoff­wech­sel­wege zur Ener­gie­ge­win­nung unter normalen Sau­er­stoff­ver­hält­nis­sen massiv gestört. Der Energiefluss ließ sich aber unter Sau­er­stoff­man­gel medikamentös wie­der­her­stel­len.

„Das ist für uns vor allem deshalb interessant, weil ein gestörter Ener­gie­stoff­wech­sel in den Netz­haut­zel­len als eine zentrale Ursache für die alters­be­dingte Makula­degeneration vermutet wird“, erklären Dr. Gina-Eva Görtz, Wis­sen­schaft­lerin in der Klinik für Augen­heil­kunde und Dr. Johann Matschke, Leiter der Nach­wuchs­gruppe „Metabolismus und Strah­le­n­ant­wort“ am Uni­ver­si­täts­kli­ni­kum Essen. Das neue in-vitro-Modell erlaubt es den Wis­sen­schaft­lern nun, diesen Zusammenhang zukünftig weiter zu untersuchen.

Gefördert wurde das Projekt durch die Medizinische Fakultät der Universität Duisburg-Essen, die regelmäßig ein inter­dis­zi­pli­näres Winterseminar ausrichtet. Hier werden neue Projektideen entwickelt, interne Kooperationen angebahnt und durch ein Programm zur internen For­schungs­för­de­rung (IFORES) finanziell unterstützt.

Quelle: biermann-medizin.de

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