Rolle von Schäden an mitochondrialer DNA bei der Entwicklung der diabetischen Retinopathie und dem mit ihrer Progression verbundenen metabolischen Gedächtnisphänomen

Die diabetische Retinopathie stoppt nicht, nachdem die Hyperglykämie beendet ist; die Netzhaut erfährt weiterhin erhöhten oxidativen Stress, was auf ein Gedächtnisphänomen hindeutet. Mitochondriale DNA (mtDNA) ist äußerst empfindlich gegenüber oxidativen Schäden. Das Ziel ist es, die Rolle von mtDNA-Schäden bei der Entwicklung der diabetischen Retinopathie und im metabolischen Gedächtnis zu untersuchen. mtDNA-Schäden und ihre funktionalen Konsequenzen auf die Elektronentransportkette (ETC) wurden in der Netzhaut von mit Streptozotocin-diabetischen Ratten analysiert, die 12 Monate lang in schlechter Kontrolle (PC, glykosylierte Hämoglobin >11%) oder 6 Monate PC gefolgt von guter Kontrolle (GC, GHb < 6,5%) für 6 Monate gehalten wurden. Diabetes schädigte die retinalen mtDNA und erhöhte die DNA-Reparaturenzyme (Glycosylase). ETC-Proteine, die vom mitochondrialen Genom kodiert wurden, und die Glycosylasen waren in den Mitochondrien beeinträchtigt. Die Wiederherstellung von GC nach 6 Monaten PC konnte mtDNA-Schäden nicht schützen, und die ETC-Proteine blieben subnormal. Somit wird mtDNA weiterhin geschädigt, selbst nachdem PC beendet ist. Obwohl die Netzhaut versucht, mtDNA-Schäden durch Induktion von Glycosylasen zu überwinden, bleiben diese in den Mitochondrien vorhanden und das ETC-System ist beeinträchtigt. Der Prozess wird durch nachfolgende erhöhte mtDNA-Schäden weiter verschärft, was der Netzhaut keine Erleichterung von einem kontinuierlichen Schadenszyklus bietet, und die Beendigung der Hyperglykämie versagt darin, das Fortschreiten der Retinopathie zu stoppen.