Eine neue Studie, veröffentlicht in den Proceedings of the National Academy of Sciences, beschreibt Mechanismen, wie Zigarettenrauch die Alterung der Netzhaut beschleunigt und so zur altersbedingten Makuladegeneration (AMD) beitragen kann. AMD ist die führende Ursache für Seheinschränkungen und Erblindung bei Menschen ab 50 Jahren. Die Forschenden betonen, dass Rauchen das Risiko für AMD deutlich erhöht.
James T. Handa, leitender Forscher und Leiter der Netzhautabteilung des Wilmer Eye Institute an der Johns Hopkins University, erläutert, dass Rauchen nicht nur freie Radikale freisetzt, sondern auch epigenetische Veränderungen in RPE‑Zellen verursacht. Die Autoren verglichen retinale pigmentierte Epithelzellen (RPE‑Zellen) von 3 Monate alten und 12 Monate alten Mäusen nach akuter und chronischer Exposition. Sie nutzten genetische Sequenzierung an Zellen drei, sechs und zehn Tage nach Injektion von Zigarettenrauchkondensat sowie an Zellen von Mäusen, die täglich vier Monate Rauch ausgesetzt waren.
Die Analysen zeigten dysfunktionale RPE‑Cluster, verringerte Chromatin‑Zugänglichkeit und reduzierte Expression zentraler RPE‑Funktionsgene sowie eine Abnahme sogenannter "Hallmarks of aging"‑Gene. Zu diesen Merkmalen gehören genomische Instabilität, Verkürzung der Chromosomenenden und Störung der mitochondrienbezogenen Energieproduktion.
Bei Tests an gespendeten menschlichen RPE‑Zellen (je zwei nicht rauchende Personen ohne AMD, eine rauchende Person ohne AMD und eine Person mit frühem AMD) identifizierten die Forschenden 1.698 Gene mit gemeinsamen Expressionsveränderungen zwischen dysfunktionalen menschlichen und mausartigen RPE‑Zellen. Das Team will nun unterscheiden, welche Veränderungen vorübergehend sind und welche dauerhaft bestehen. Die Studie wurde von mehreren Förderern unterstützt; Handa sitzt auch in wissenschaftlichen Beiräten mehrerer Firmen.
Schwierige Wörter
- epigenetisch — Veränderungen an Genen, die Genaktivität beeinflussen.epigenetische
- epithelzelle — Oberflächenzelle, die Gewebe bedeckt oder schützt.retinale pigmentierte Epithelzellen
- zugänglichkeit — Wie leicht Erbmaterial für Proteine erreichbar ist.Chromatin‑Zugänglichkeit
- instabilität — Veränderungen im Erbgut, die Stabilität verlieren.genomische Instabilität
- energieproduktion — Herstellung von Energie durch Zellorganellen.mitochondrienbezogene Energieproduktion
- exposition — Einwirken von etwas auf Personen oder Zellen.
- expression — Herstellung eines Proteins aus einem Gen.Expressionsveränderungen
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Diskussionsfragen
- Welche Folgen könnte eine beschleunigte Alterung der Netzhaut für Menschen über 50 haben? Nennen Sie mögliche Alltagsprobleme und Gründe.
- Welche Untersuchungen oder Methoden würden Sie vorschlagen, um festzustellen, welche Veränderungen durch Rauch vorübergehend oder dauerhaft sind?
- Wie beeinflusst für Sie die Information, dass Handa in wissenschaftlichen Beiräten mehrerer Firmen sitzt, das Vertrauen in die Ergebnisse? Begründen Sie kurz.
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