Nägemine tundub meile loomulik. Avame hommikul silmad ja maailm ongi nähtaval. Selle lihtsa kogemuse taga toimub aga pidev töö: võrkkesta rakud töötlevad valgust, kasutavad energiat ja asendavad kulunud rakuosi uutega.
Üks põnevamaid küsimusi silmauuringutes on see, kuidas võrkkest kogu selle töö jaoks energiat saab. Glükoosi kõrval uuritakse ka ketoonkehi, mille tootmine suureneb näiteks pikema söömata olemise ja ketogeense toitumise ajal.
Kas need ühendid võiksid aidata silmarakke kaitsta? Esialgsed uuringud annavad põhjust teemat edasi uurida, kuid toitumissoovituste tegemiseks tuleb eristada rakkudes nähtud muutusi inimese nägemisele avalduvast mõjust.
Võrkkestas toimub iga päev väike uuendus
Silma võrkkestas paiknevad valgustundlikud rakud ehk kepikesed ja kolvikesed. Nende välissegmentides asuvad struktuurid, mis võimaldavad valguse nägemissignaaliks muuta.
Need struktuurid vajavad pidevat uuendamist. Fotoretseptorid loovutavad iga päev ligikaudu kümnendiku oma välissegmentide materjalist, samal ajal kui uut materjali tekib juurde. See ei tähenda, et iga kümne päevaga vahetuksid välja terved silmarakud või kogu võrkkest. Uueneb konkreetne osa valgustundlikust rakust.
Kulunud materjali töötleb kõrval paiknev võrkkesta pigmentepiteel ehk RPE. Selle rakud neelavad eraldunud osad ja lagundavad need. Protsessi nimetatakse fagotsütoosiks. Nii aitab pigmentepiteel hoida keskkonda, mida valgustundlikud rakud oma tööks vajavad.
Seda võib võrrelda hästi korraldatud töökojaga: samal ajal kui ühes osas toimub tootmine, hoolitsetakse teises kulunud materjali kogumise ja töötlemise eest.
Ketoonkehad kui võimalik energiaallikas
Ketogeenne toitumine tähendab väga vähese süsivesikusisalduse ja suure rasvasisaldusega toitumist. Süsivesikute kättesaadavuse vähenedes suureneb maksas ketoonkehade tootmine. Üks neist on beeta-hüdroksübutüraat ehk BHB.
Ketoonkehad võivad toimida energiaallikana, kuid teadlasi huvitab ka nende roll rakusiseste protsesside mõjutamisel.
Võrkkesta puhul teeb teema eriti põnevaks see, et ketoonkehade tootmist on täheldatud ka pigmentepiteeli rakkudes. Varasemates katsetes seostati seda valgustundlike rakkude eraldunud välissegmentide töötlemisega: nende rasvarikkast materjalist võivad tekkida ühendid, mida saab ainevahetuses uuesti kasutada.
See on näide silma enda ainevahetuslikust koostööst. Sellest ei järeldu siiski, et protsess toimuks ainult paastumise või ketogeense toitumise ajal.
Mida on uuringutes leitud?
Ketoonkehade mõju võrkkestale on uuritud mitmest küljest.
Näiteks on diabeediga hiirtel uuritud BHB mõju võrkkesta põletikulistele protsessidele. Selles katses vähendas BHB manustamine mõningaid diabeediga seotud kahjustuse näitajaid. Uuring käsitles konkreetset haigusmudelit ja ketoonkeha manustamist, seega ei tõenda see, et paastumine annaks inimese silmadele samasuguse kaitse.
Ketogeenset toitumist on uuritud ka glaukoomiga seotud loomkatsetes. Ühes uuringus täheldati mitofaagia suurenemist võrkkesta ganglionirakkudes ja Mülleri tugirakkudes. Mitofaagia on protsess, mille käigus lagundatakse kahjustatud või mittevajalikke mitokondreid ehk raku energiat tootvaid struktuure.
Need leiud aitavad mõista, kuidas silmarakud erinevates tingimustes toimivad. Need ei kinnita aga algtekstis kirjeldatud lihtsat seost, mille järgi paastumine lülitab BHB kaudu sisse pigmentepiteeli „koristusmeeskonna“.
Silmarakkude koostöö ei alga ketoosist
Võrkkesta rakud kasutavad energiat tihedas koostöös. Valgustundlikele rakkudele on glükoos oluline ning pigmentepiteel aitab sellel vereringest võrkkestani jõuda.
Uuringutes on kirjeldatud mudelit, kus fotoretseptorid muudavad glükoosi laktaadiks, mida saavad omakorda kasutada pigmentepiteeli rakud. Selline koostöö võib vähendada pigmentepiteeli enda glükoositarbimist ja jätta rohkem glükoosi valgustundlikele rakkudele.
Seega ei ole täpne öelda, et tavaliselt konkureerivad silmarakud suhkru pärast ning alles ketoos õpetab neid energiat jagama. Ainevahetuslik koostöö kuulub võrkkesta loomuliku toimimise juurde.
Ka ketoonkehade tootmise üksikasju uuritakse edasi. 2024. aastal avaldatud uuring kinnitas BHB tootmist pigmentepiteeli rakkudes, kuid näitas ühtlasi, et osa varasemates katsetes kasutatud mõõtmismeetodeid võib anda ebatäpseid tulemusi.
Mida sellest lugejana järeldada?
Ketoonkehade ja võrkkesta seos on põnev uurimissuund. See näitab, kui tihedalt on nägemine seotud rakkude energiakasutuse, materjalide taaskasutuse ja omavahelise koostööga.
Praegu kirjeldatud uuringute põhjal ei saa aga soovitada paastumist või ketogeenset toitumist tõendatud viisina inimese võrkkesta kaitsmiseks või nägemise parandamiseks. Selleks on vaja uuringuid, mis hindavad nende mõju inimestel, sealhulgas pikaajalist kasu ja võimalikke riske.
Kõige huvitavam teadmine on hoopis see, et meie võrkkest hooldab end pidevalt. Iga päev uuendatakse kulunud struktuure ja kasutatakse nende koostisosi uuesti. Teadlaste ülesanne on välja selgitada, kuidas seda loomulikku süsteemi haiguste korral paremini toetada.
