Studi Baru Menunjukkan Pentingnya Glutamin bagi Kesehatan Retina

Retina menempatkan tuntutan energi yang tinggi pada tubuh, sebagiannya disebabkan oleh aktivitas fotoreseptor.

Sel-sel khusus ini bertanggung jawab untuk menerima cahaya dan mengirimkan informasi visual ke otak.

Kematian fotoreseptor merupakan penyebab hilangnya penglihatan pada banyak penyakit retina, dan tidak ada terapi efektif untuk meningkatkan kelangsungan hidup mereka.

Dalam sebuah makalah yang diterbitkan di eLife, para peneliti dari Universitas Michigan mempelajari ketergantungan glutamin pada fotoreseptor. Temuan mereka menunjukkan bahwa menjaga keseimbangan asam amino dalam sel-sel ini penting bagi kesehatan fotoreseptor.

Kebutuhan energi fotoreseptor membuat mereka rentan terhadap perubahan kecil dalam metabolisme. Penelitian sebelumnya berfokus pada glukosa sebagai sumber bahan bakar utama bagi sel-sel ini.

Suatu terapi yang memanfaatkan ketergantungan glukosa pada fotoreseptor saat ini sedang diuji dalam uji klinis pada pasien dengan degenerasi retina.

"Fotoreseptor merupakan salah satu sel yang paling menuntut metabolisme dalam tubuh, sehingga kami bertanya-tanya apakah mereka bergantung pada sumber energi selain glukosa untuk bertahan hidup," ujar Thomas Wubben, MD, PhD, profesor madya oftalmologi dan ilmu visual. "Kami meneliti glutamin karena merupakan asam amino yang paling melimpah dalam darah."

Glutamin terlibat dalam beberapa jalur, membantu sel mensintesis asam amino lainnya, termasuk glutamat dan aspartat, serta protein dan DNA.

Untuk memastikan peran glutamin dalam penglihatan, para peneliti menggunakan tikus yang kekurangan enzim glutaminase, yang memecah glutamin menjadi glutamat. Mereka membandingkan tikus-tikus ini dengan kelompok kontrol dengan mengukur ketebalan retina mereka. Tikus-tikus yang kekurangan glutaminase menunjukkan penurunan ketebalan retina yang cepat, disertai hilangnya jumlah dan fungsi fotoreseptor.

Glutamin terlibat dalam berbagai proses seluler. Untuk memahami mengapa glutamin penting bagi kelangsungan hidup fotoreseptor, tim peneliti mengukur kadar berbagai molekul pada tikus kontrol dan tikus yang kekurangan glutaminase.

Tikus tanpa enzim tersebut mengalami penurunan kadar glutamat dan aspartat. Asam amino ini, pada gilirannya, membantu sel mensintesis protein yang dibutuhkan untuk fungsi fotoreseptor.

Para peneliti juga menemukan bahwa penurunan kadar asam amino mengaktifkan respons stres terintegrasi, yang diketahui memicu kematian sel jika berlangsung terlalu lama. Ketika mereka menekan respons stres, tim mengamati peningkatan ketebalan retina.

"Kami sekarang fokus untuk memahami jalur mana yang bergantung pada glutamin dan apakah jalur tersebut dapat 'diaktifkan' dengan obat-obatan atau suplemen," kata Wubben.

Jalur yang mengubah glutamin menjadi glutamat terganggu dalam model penyakit retina manusia.

"Memulihkan metabolisme dapat membantu mencegah kehilangan penglihatan dan kebutaan."