- Oxidative Prozesse
Die Sauerstoffmoleküle werden in der Augenlinse in Sauerstoffradikale Wasserstoffperoxide und Singulett-Sauerstoff umgebaut. Dem entgegengesetzt verlaufen Prozesse zum Abbau dieser Oxidantien und Radikalen. Bei Störung dieses Gleichgewichtes entsteht ein Überschuss an Oxidantien und Radikalen, die zur Deaktivierung enzymatischer Prozesse, Aggregation von Proteinen, Bildung von Chromophoren und durch Schädigung der Membranstruktur zum grauen Star führen.
- Osmotische Prozesse
Durch biochemische Prozesse können sich Zuckermoleküle in ihre Alkoholderivate verwandeln. Diese Alkoholderivate können Plasmamembranen nicht passieren und verbleiben so im Cytoplasma. Dies führt zu einer Anreicherung der Zelle mit Wasser, um die Hyperosmolarität des Cytoplasmas auszugleichen. Die Ephithel- und Faserzellen quellen auf. Die verschiedenen optischen Eigenschaften der hochbrechenden Faserzellen und der wenig brechenden wässrigen Phase führen zu der zu beobachtenden Linsentrübung.
- Verklumpung (Aggregation) von Proteinmolekülen
Die Proteinmoleküle des gesunden Auges sind klein genug, um nicht zu einer Streuung des Lichts zu führen. Diese Proteinmoleküle können sich zu größeren Einheiten zusammenschließen und ändern dabei ihre optischen Eigenschaften. Sie beginnen das Licht zu streuen. Die Streuung des Lichts führt zu der zu beobachtenden Linsentrübung.
- Posttranslationale Veränderungen der Proteine
Die posttranslationale Veränderung der Proteinstruktur beschreibt nichtenzymatische Prozesse wie Racemisierungsmechanismen (Entstehung eines racemischen Gemischs aus einer enantiomer reinen Substanz) und andere Aggregationen. Auch hier sind Trübungen der Linsensubstanz durch die Veränderung der Linsenproteine das Ergebnis.
- Phasenseparationen
Die Phasenseparation ist ein reversibler Mechanismus der Aggregation von Proteinmolekülen. Dieser ist für die Katarakt beim Menschen wahrscheinlich nicht relevant, soll jedoch der Vollständigkeit halber nicht unerwähnt bleiben. Die Phasenseparation wurde bei gekühlten Augenlínsen von Kälbern beobachtet und ist auf eine Aggregation von Proteinmolekülen durch die Erniedrigung der Temperatur zurückzuführen.
- Metabolismus
Störungen metabolisch gesteuerter Prozesse werden häufig als Ursache der Katarakt vermutet. Es gibt allerdings nur wenige Hinweise für eine solche Vermutung. Häufig wurde eine normale metabolische Aktivität gefunden, wenn spezifische Abnormitäten im Linsenephitel beobachtet wurden.
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