Die Keratokonjunktivitis sicca, auch als Trockenes Auge bekannt, gehört zu den häufigsten Augenerkrankungen. Experten schätzen, dass mehr als 10 Millionen Menschen darunter leiden. Die Ursachen sind multifaktoriell: Neben Umweltfaktoren wie Heizungsluft, Klimaanlage und Zigarettenrauch, können auch persönliche Faktoren wie Alter und Erkrankungen ein Grund für die fehlende Tränenflüssigkeit sein. Außerdem können Arzneimittel wie Betablocker oder Antihistaminika zu trockenen Augen führen.

Mucine werden von mukösen Drüsen sezerniert und kommen beim Menschen sowohl in der Tränenflüssigkeit als auch im Magen und Darm vor. Molekularchemisch handelt es sich hier um Glykoproteine, die über eine zentralen Proteinkette sowie langen Polysaccharid-Ketten verfügen. Die Zuckerverbindungen begründen die hohe Wasserkapazität dieser Moleküle. Patienten mit trockenen Augen fehlt es oft an dem Mucin MUC5AC, die Hauptkomponente der schützenden Tränenflüssigkeit. Die Abwesenheit eines muzinösen Films auf der Cornea führt zu mehr Reibung und Gewebeschäden, insbesondere bei Kontaktlinsenträgern.

Die Arbeitsgruppe um Professor Dr. Oliver Lieleg hat in ihrer aktuellen Studie die Wirkung von isolierten Mucinen auf das Auge untersucht. Dazu isolierten sie die Moleküle aus dem Magenschleim von Schweinen, da porcine und humane Schleimstoffe strukturell sehr ähnlich sind. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal „Advanced Materials Interfaces“ veröffentlicht.

Ziel sei es in erster Linie gewesen, die charakteristische Eigenschaft der Substanz als Schmierstoff beizubehalten. Zudem wurde Wert darauf gelegt, dass es zu keiner chemischen Veränderung des isolierten Mucins nach dem Reinigungsverfahren kommt. „Die meisten bisher kommerziell erhältlichen Mucine, die momentan zum Beispiel 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, Professor für Biomechanik und Leiter der Arbeitsgruppe „Biopolymere und Bio-Grenzflächen“ an der Munich School of BioEngineering.

An einem präparierten Schweineauge untersuchten die Wissenschaftler dann die Wirkung des isolierten Mucins auf Kontaktlinsen. Sie konnten mikroskopisch nachweisen, dass eine Mucinbeschichtung von Kontaktlinsen Gewebeschäden verhindert. „Wir haben festgestellt, dass das Mucin von alleine an dem Linsenmaterial haftet und es deshalb gleitfähig hält“, erklärt Benjamin Winkeljann, Erstautor der Studie.

Die Mucinbeschichtung bietet den Forschern zufolge mehrere Vorteile: Das Glykoprotein kommt in der menschlichen Tränenflüssigkeit vor uns muss im Gegensatz zu den gängigen Augentropfen mit Hyaluronsäure nicht mehrmals täglich appliziert werden, da das Mucin direkt an der Linse haftet. Man könne beispielsweise die Kontaktlinsen über Nacht in einer Mucinlösung lagern, um eine ausreichende Befeuchtung zu erzielen. Laut Studienergebnis ist daher ein dauerhafter Schutz ohne Nachtropfen gewährleistet.