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Forscher des UT Southwestern Medical Center (UTSW) haben ein Gen namens Lipe identifiziert, das für die Gesundheit der Netzhaut von zentraler Bedeutung zu sein scheint.

Die in der Fachzeitschrift Communications Biology veröffentlichten Ergebnisse geben Aufschluss über die Mechanismen, die hinter einer Reihe von Netzhaut- Erkrankungen stehen, darunter die Makuladegeneration und die diabetische Retinopathie.

“Viele Netzhauterkrankungen sind mit einer Aktivierung von Immunzellen in der Netzhaut verbunden. Wir zeigen, dass Lipe eine wichtige Rolle bei der Kontrolle dieses Prozesses spielen könnte”, sagte Studienleiter Dr. Rafael Ufret-Vincenty, außerordentlicher Professor für Augenheilkunde an der UTSW.

Ufret-Vincenty erklärte, dass sein Labor seit langem an der Identifizierung von Genen interessiert ist, die für die Gesundheit der Netzhaut wichtig sind. Um dieses Ziel zu erreichen, haben sich die Wissenschaftler mit dem Labor von Dr. Bruce Beutler, Professor für Immunologie und Innere Medizin und Direktor des Zentrums für Genetik der Wirtsabwehr an der UTSW, zusammengetan. Dr. Beutler erhielt 2011 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin für seine Entdeckungen auf dem Gebiet der Aktivierung der angeborenen Immunität.

Ein großer Teil von Beutlers Arbeit beruht auf einem Ansatz der sogenannten Vorwärtsgenetik. Hierbei wird eine Chemikalie verwendet, um zufällige Mutationen in den Genen von Mäusen zu erzeugen. Anschließend werden die Genome von mutierten Tieren im Vergleich zu Tieren ohne Mutation untersucht, um die Gene zu erkennen, die für verschiedene Effekte verantwortlich sind.

Mithilfe der Vorwärtsgenetik erzeugten Beutler und seine Kollegen fast 6.000 mutierte Mäuse. Diese wurden von Ufret-Vincentys Team auf Marker der Immunaktivierung in der Netzhaut untersucht. Die Forschenden identifizierten mehrere Gene, darunter auch Lipe, die im mutierten Zustand zu Flecken im Augenhintergrund führten. Weitere Untersuchungen zeigten, dass es sich bei diesen Flecken um aktivierte Immunzellen – Mikroglia – handelte, die sich unter der Netzhaut ansammelten.

Die Forscher schalteten die Funktion von Lipe, welches eine Rolle im Fettstoffwechsel spielt, bei einer Gruppe von Mäusen mit einem genetischen Verfahren aus. Ihre Ergebnisse zeigten, dass Mäuse ohne funktionierendes Lipe-Gen Fundusflecken hatten. Das bestätigt, dass dieses Gen eine unerwartete Rolle bei der Regulierung der Immunaktivität in der Netzhaut spielt. Weitere Untersuchungen ergaben zudem, dass die äußeren Schichten der Netzhaut degenerierten, wenn Lipe inaktiviert wurde. Das führte bei diesen Tieren im Laufe der Zeit zu einem Sehverlust.

Warum der Verlust der Lipe-Funktion zu einer Immunreaktion und schließlich zum Sehverlust in diesen Tiermodellen führte, sei unklar, wie Ufret-Vincenty berichtete. Weitere Experimente zeigten, dass sich das Lipidgleichgewicht in den Augen der betroffenen Mäuse signifikant von dem der Wildtyp-Mäuse unterschied. Diesem Hinweis wollen die Forschenden in zukünftigen Untersuchungen nachgehen. Zudem wollen die Wissenschaftler herausfinden, ob Lipe eine Rolle bei der Netzhautdegeneration in Mausmodellen für Diabetes spielt.

Über Yuksel S, Aredo B, Zegeye Y et al. Forward genetic screening using fundus spot scale identifies an essential role for Lipe in murine retinal homeostasis. Commun Biol (2023) (Artikel in Englischer Sprache)

Quellen:
UT Southwestern Medical Center
biermann-medizin.de vom 16. August 2023

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