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Die Versuche wurden an isolierten Schweineaugen durchgeführt © B. Winkeljann/TUM
Die Versuche wurden an isolierten Schweineaugen durchgeführt © B. Winkeljann/TUM

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Mit Magenschleim gegen trockene Augen

02.08.2017

Trockene Augen und reibende Kontaktlinsen nach einem langen Arbeitstag am Computer sind nicht nur schmerzhaft, sondern schädigen auch auf Dauer das Augengewebe. Hilfe könnte ein natürlicher Schleimbestandteil, ein sogenanntes Mucin, bringen. Das potenzielle Therapieprinzip wurde von deutschen Wissenschaftern entdeckt.

Ein Team der Technischen Universität München (TUM) konnte jetzt zeigen, dass Kontaktlinsen, die mit Mucinen aus der Magenschleimhaut von Schweinen beschichtet waren, keine Schäden am Auge verursachten. Mucine sind Moleküle, die in der Lage sind, Wasser zu binden und so einen natürlichen Schmierstoff bilden. Nicht nur die Tränenflüssigkeit enthält solche Mucine, sie kommen auch in der schützenden Schleimschicht in Magen oder Darm vor. Patienten, die unter trockenen Augen leiden, mangelt es meist an diesem molekularen Schmierstoff in der Tränenflüssigkeit: dem Mucin MUC5AC.

Vor allem beim Tragen von Kontaktlinsen kann das Fehlen von MUC5AC zusätzlich problematisch sein: Ohne den schützenden Gleitfilm zwischen Auge und Linse wird das Gewebe der Hornhaut verletzt. Die Wissenschafter um Oliver Lieleg, Professor für Biomechanik und Leiter der Arbeitsgruppe "Biopolymere und Bio-Grenzflächen" an der Munich School of BioEngineering, hatten deshalb die Idee das fehlende Mucin direkt auf die Linse aufzubringen.

Mucin aus Schweinemägen isoliert

Für die Versuche benötigten die Forscherinnen und Forscher größere Mengen des Moleküls. Tränen vom Menschen fielen damit als mögliche Quelle aus. Das Team entwickelte deshalb ein Verfahren weiter, mit dem sie das Mucin aus den Mägen von Schweinen isolierten.

Dieses Schweinemucin ist in seiner Struktur dem menschlichen Molekül MUC5AC sehr ähnlich. Besonders wichtig war dabei, dass die Substanz ihre charakteristische Eigenschaft als Schmierstoff behält und sich chemisch durch das Reinigungsverfahren nicht verändert. "Die meisten bisher kommerziell erhältlichen Mucine, die derzeit z.B. zur Behandlung von Trockenheit im Mundraum eingesetzt werden, haben genau diese Fähigkeit verloren, das haben wir in mehreren Versuchen zeigen können. Man könnte sich somit auch Wasser in den Mund sprühen. Diese Mucine können deshalb auch nicht bei trockenen Augen helfen", erklärte Lieleg.

In Experimenten an einem präparierten Schweineauge testeten sie dann, wie ihr speziell isoliertes Mucin auf Kontaktlinsen wirkt. Das Team um Lieleg konnte mikroskopisch nachweisen, dass keine Gewebeschäden mehr durch die Linsen auftraten, wenn sie mit Mucin beschichtet war. "Wir haben festgestellt, dass das Mucin von alleine an dem Linsenmaterial haftet und es deshalb gleitfähig hält", erklärte Benjamin Winkeljann, Erstautor der Studie. Aus Sicht der Wissenschafter würde es somit ausreichen, die Kontaktlinsen zum Beispiel über Nacht in einer Mucinlösung zu lagern.

Die Beschichtung mit Mucin bietet mehrere Vorteile: Medikamente, die bereits gegen trockene Augen auf dem Markt sind, nutzen primär Hyaluronsäure. Diese kommt aber im Gegensatz zu Mucin nicht in der menschlichen Tränenflüssigkeit vor. Während Hyaluronsäure als Tropfen in das Auge eingebracht wird und deshalb über den Tag verteilt mehrfach angewendet werden muss, haftet Mucin direkt an der Linse und schützt das Auge so dauerhaft. In den nächsten Schritten soll das Mucin aus den Schweinemägen weiter getestet werden, um es bald beim Menschen einsetzen zu können.

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