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Ziel: Während peripapilläre Kapillar-Blutungen in präperimetrischen Glaukomen zeigen, dass retinale Gefäße empfindlich gegenüber IOD-Erhöhung sind, und es wird klinisch noch diskutiert, ob primär die Neurone oder die Gefäßkapillaren geschädigt werden. Um dieser Frage nachzugehen, entwickelten wir eine kontrollierbare Methode der IOD-Erhöhung sowohl in vivo als auch in vitro. Das Verständnis der Mechanismen der zellulären Pathophysiologie könnte helfen spezifische molekulare Ziele für neuroprotektive Behandlungen zu identifizieren, die zusätzlich zu der Normalisierung des IOD eingesetzt werden können.

Methoden: Die Erhöhung des IOD erfolgte in vivo experimentell nach Kauterisierung von Episcleralvenen in Ratten. In vitro, dissoziierte retinale Zellen wurden einer kontrollierten erhöhten Atmosphäre von 30 und 60 mmHg in einer eigens konstruierten Kammer ausgesetzt, die es ermöglicht kontrolliert erhöhte Druckbedingungen über Tage in der Kultur aufrecht zu erhalten. Zusätzlich zu den dissoziierten Zellen wurden retinale Explantate ebenfalls in der Kammer unter hohem Druck über Tage kultiviert. Anschließend wurden Immunohistochemie, Western blotting und qT-PCR durchgeführt, um mehrere molekulare Marker zu analysieren, wie ß-III Tubulin, VEGF, Endothelin-1, GFAP, GAP-43, Iba-1, Vimentin, alpha-SMA, PDGFR-beta2, Desmin und von Willebrand Factor VIII.

Ergebnisse: Überraschenderweise fanden wir, dass ß-III Tubulin, das normalerweise als spezifischer Marker für retinale Ganglienzellen gilt, signifikant sowohl in Endothelkapillarzellen als auch in Perizyten exprimiert wurde wenn der IOD hoch war, und dies sowohl in vivo als auch in vitro. Die neuronale Expression von ß-III Tubulin blieb in den retinalen Ganglienzellen konstant. Im Gegensatz zu den dissoziierten Zellen, die ß-III Tubulin Expression wurde nicht in retinalen Explantaten in vitro beobachtet, was damit zu erklären ist, dass seine Regulation mit intrakapillärer Perfusion zusammenhängt, die ja in vitro nicht stattfindet. Doppelfärbungen mit ß-III-Tubulin und spezifischen weiteren Zellmarkern zeigten, daß sowohl Perizyten (alpha-SMA, Desmn, NG-2 und BDGFR-ß2-positive) als auch Endothelzellen (ET-1, vW-VIII-positive) auf die IOD-Erhöhung reagierten.

Schlussfolgerung: Retinale Gefäß-Kapillarzellen reagieren früh und sensitiv gegenüber einer experimentellen IOD-Erhöhung, und mögen an sekundären Reaktionen in den Ganglienzellen beteiligt sein.

Unterstützt durch die DFG,Th 386/20-1an ST