Molekül aus Magenschleimhaut soll Hornhaut-Schäden verhindern Molekül aus Magenschleimhaut soll Hornhaut-Schäden verhindern
Trockene Augen und reibende Kontaktlinsen sind nicht nur schmerzhaft, sondern schädigen auch auf Dauer das Auge. Hilfe könnte ein natürlicher Schleimbestandteil, ein so genanntes... Molekül aus Magenschleimhaut soll Hornhaut-Schäden verhindern

Trockene Augen und reibende Kontaktlinsen sind nicht nur schmerzhaft, sondern schädigen auch auf Dauer das Auge. Hilfe könnte ein natürlicher Schleimbestandteil, ein so genanntes Mucin, bringen. Ein Team der Technischen Universität München (TUM) zeigte, 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 unsere Tränen enthalten 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 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Prof. 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.

Mucinbeschichtung soll Gewebeschäden verhinden

Für die Versuche benötigten die Forscherinnen und Forscher größere Mengen des Moleküls. Menschliche Tränen 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 momentan 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.“, erklärt Lieleg.

Magenschleimhaut

Gewebeschaden Hornhaut, Foto: Benjamin Winkeljann



In Experimenten an einem präparierten Schweineauge testeten sie dann, wie ihr speziell isoliertes Mucin auf Kontaktlinsen wirkt. Das Team um Oliver 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“, erklärt Benjamin Winkeljann, Erstautor der Studie. Aus Sicht der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler würde es somit ausreichen, die Kontaktlinsen zum Beispiel über Nacht in einer Mucinlösung zu lagern.

Dauerhafter Schutz – kein Nachtropfen

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.

Headerbild: Benjamin Winkeljann


Original-Publikation
Winkeljann B., Boettcher K., Balzer B. N., Lieleg O., “Mucin coatings prevent tissue damage at the cornea-contact lens-interface”, Advanced Materials Interfaces, Juli 2017, DOI: 10.1002/admi.201700186
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/admi.201700186/abstract

Hochauflösende Bilder für die redaktionelle Berichterstattung:
https://mediatum.ub.tum.de/1374906Die Technische Universität München (TUM) ist mit mehr als 500 Professorinnen und Professoren, rund 10.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern und 40.000 Studierenden eine der forschungsstärksten Technischen Universitäten Europas. Ihre Schwerpunkte sind die Ingenieurwissenschaften, Naturwissenschaften, Lebenswissenschaften und Medizin, verknüpft mit Wirtschafts- und Sozialwissenschaften. Die TUM handelt als unternehmerische Universität, die Talente fördert und Mehrwert für die Gesellschaft schafft. Dabei profitiert sie von starken Partnern in Wissenschaft und Wirtschaft. Weltweit ist sie mit einem Campus in Singapur sowie Verbindungsbüros in Brüssel, Kairo, Mumbai, Peking, San Francisco und São Paulo vertreten. An der TUM haben Nobelpreisträger und Erfinder wie Rudolf Diesel, Carl von Linde und Rudolf Mößbauer geforscht. 2006 und 2012 wurde sie als Exzellenzuniversität ausgezeichnet. In internationalen Rankings gehört sie regelmäßig zu den besten Universitäten Deutschlands.

Lydia Dr. Polwin-Plass

Promovierte Journalistin und Texterin, spezialisiert auf die Themen Kultur, Wirtschaft, Marketing, Vertrieb, Bildung, Karriere, Arbeitsmarkt, Naturheilkunde und Alternativmedizin. Mehr über Dr. Lydia Polwin-Plass auf ihrer Website: http://www.text-und-journalismus.de