Die Glaukombehandlung kann auf "steife Zellen" abzielen, die die Flüssigkeitsdrainage behindern

Eine einzigartige internationale Studie, die ungewöhnlich ist, weil sie auf eine mechanische Eigenschaft von Zellen als Krankheitsursache hinweist, lässt vermuten, dass ein Glaukom entsteht, wenn bestimmte Zellen im Auge steif werden und die Drainage von Flüssigkeit behindern, wodurch sich Druck aufbauen kann. Behandlungen, die auf diese Steifheit abzielen, könnten zu einer Heilung des Glaukoms führen, so die Forscher.
Forscher sagen, dass Medikamente, die auf die Steifheit der Zellen abzielen, die den Schlemm-Kanal auskleiden, zu einer Heilung für Glaukom führen könnten.

Das Glaukom - eine Gruppe von Erkrankungen, die den Sehnerv schädigen - ist weltweit die zweithäufigste Ursache für Blindheit nach Katarakten. Es wird durch Ansammlung von Flüssigkeit im Auge verursacht, was zu hohem Druck führt.

Nach Angaben der US-amerikanischen Freiwilligenorganisation Prevent Blindness leben derzeit über 2,7 Millionen Amerikaner im Alter von 40 Jahren und älter mit Offenwinkelglaukom, von dem vor allem Menschen afrikanischer oder europäischer Herkunft betroffen sind.

Seit 150 Jahren versuchen Wissenschaftler herauszufinden, was bewirkt, dass die Blockade, die den Kammerwasserfilm stoppt - die klare Flüssigkeit, die das Auge nährt und den Druck im Inneren des Augapfels aufrechterhält - richtig abfließt, wodurch sich Druck aufbaut, der wiederum Schaden anrichtet der Sehnerv am Augenhintergrund.

Verstopfung im Kanal, die das Auge durch fehlerhafte Zellen auskleidet, die die Wände auskleiden

Eine einzigartige Studie unter der Leitung von Mark Johnson, einem Professor für Biomedizintechnik und Maschinenbau an der Northwestern University in Evanston, IL, zeigt, dass die Ursache für die Blockade ein Defekt in den Endothelzellen ist, die den Kanal auskleiden - bekannt als Schlemm-Kanal. durch die die Flüssigkeit aus dem Auge entwässert.

Die Forscher beschreiben ihre Ergebnisse in der Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften (PNAS).

Die porösen Zellen, die die Wände des Schlemm-Kanals auskleiden, helfen dabei, die Drainage von Flüssigkeit aus dem Auge zu kontrollieren. Wenn sie jedoch zu steif werden, ist es für sie schwieriger, Poren zu bilden, die den Fluss der Flüssigkeit aus dem Auge behindern und so Druck aufbauen.

Das haben Prof. Johnson und Kollegen entdeckt, als sie gezüchtete Endothelzellen verglichen, die von den Innenwänden der Schlemm-Kanäle gesunder Augen und von Glaukom betroffenen Augen isoliert wurden.

Für ihre Studie verglichen sie die Zellen von gesunden und erkrankten Augen mit "Rasterkraftmikroskopie, optisch-magnetische Zwirnzytometrie und einem einzigartigen Zell-Perfusionsapparat".

Zellsteifigkeit wahrscheinlich Teil eines dynamischen Prozesses mit Genen, die auf Veränderungen reagieren

Aber das Steifigkeitsproblem scheint mehr zu sein als ein einfacher mechanischer Fehler in der Augenleitung. Die Forscher fanden außerdem Steifheit, die mit einer "erhöhten Empfindlichkeit gegenüber der mechanischen Mikroumgebung" der Zellen korrelierte, und dies beinhaltete Veränderungen der Schlüsselgene.

Daher legen sie nahe, dass die Auskleidung des Schlemm-Kanals ein dynamisches Material ist, das auf mechanische Beanspruchung reagiert und sich daran anpasst, indem es die Porenbildung als einen Weg verwendet, um die Resistenz gegenüber Kammerwasserabfluss zu kontrollieren. In Augen, die von einem Glaukom betroffen sind, wird dieser dynamische, ansprechende Prozess beeinträchtigt.

Prof. Johnson, der auch Professor für Augenheilkunde ist, sagt, dass Medikamente, die auf die Steifheit der Zellen abzielen, die den Schlemm-Kanal auskleiden, zu einer Heilung des Glaukoms führen könnten. Er addiert:

"Die Arbeit scheint eines der ersten Mal zu sein, dass die Methoden der Mechanobiologie - das Studium der mechanischen Eigenschaften von Zellen - verwendet wurden, um zu zeigen, dass dysfunktionale Zellmechanismen im Zentrum eines Krankheitsprozesses stehen."

Im Juni 2014 berichtete eine Gruppe von Ingenieuren von der Universität von Washington in Seattle, dass sie einen Sensor entwickeln, der in das Auge implantiert werden kann, um den Druck zu überwachen. Sie hoffen, dass ihr permanentes Implantat in der Lage ist, schwer messbare Veränderungen des Augendrucks kontinuierlich zu überwachen.

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