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Hintergrund: Ischämische Prozesse spielen eine wichtige Rolle in der Pathophysiologie verschiedener Augenerkrankungen, wie Glaukom, okuläre Gefäßverschlüsse oder diabetische Retinopathie. Ischämie-Reperfusion (I/R) führt zu funktionellen und morphologischen Schädigungen diverser retinaler Zellen. Ziel dieser Studie war die Effekte der intravitreal verabreichten VEGF-Inhibitoren Ranibizumab und Bevacizumab auf die Zellen der Retina nach einer Ischämie-Induktion zu analysieren.

Methoden: Durch Erhöhung des IODs auf 140 mmHg für 1h wurde die Ischämie in einem Auge der Ratten (n=5-6/Gruppe) induziert. Einen Tag nach I/R erfolgte die intravitreale Applikation der VEGF-Inhibitoren. Das unbehandelte Auge diente als Kontrolle. 14 Tage nach Ischämie-Induktion wurden ERG-Messungen durchgeführt. Es folgten immunhistochemische Färbungen der Retina für retinale Ganglienzellen (Brn-3a), Mikroglia (Iba1) sowie aktivierte Mikroglia (ED1). Zusätzlich wurden die Prozesse der Apoptose (Bax) und der frühen (LC3BII) und späten (LAMP1) Autophagozytose analysiert. Die markierten Zellen wurden ausgezählt und die Gruppen statistisch miteinander verglichen.

Ergebnisse: Eine signifikante Reduktion der Amplitude der a- (p<0,05) und b-Welle (p=0,0001) konnte bei allen ischämischen Gruppen bei den ERG-Messungen festgestellt werden. Die Amplituden der Bevacizumab Gruppe waren vergleichbar mit der I/R Gruppe, wohingegen eine Zunahme bei den a- und b-Wellen Amplituden der Ranibizumab Gruppe im Vergleich zu I/R beobachtet werden konnte. Ein signifikanter Ganglienzellverlust wurde in ischämischen (p=0,02) und mit Bevacizumab behandelten (p=0,04) Retinae nachgewiesen, jedoch nicht bei denen mit Ranibizumab behandelt. Die Rate der apoptotischen Zellen war nur in der I/R Gruppe signifikant erhöht (p<0,05), nicht in den Behandlungsgruppen. Ischämische und Bevacizumab behandelte Augen wiesen signifikant mehr autophagozytotische Zellen auf (p<0,05) als die Ranibizumab Gruppe. Zudem konnte eine signifikante Immigration und Aktivierung von Mikrogliazellen in allen ischämischen Gruppen im Vergleich zur Kontrolle detektiert werden (p<0,05). Es wurde jedoch eine Abnahme der Iba1+ und ED1+ Zellen in der Ranibizumab Gruppe beobachtet.

Schlussfolgerungen: Unsere Daten deuten darauf hin, dass VEGF-Inhibitoren einen protektiven Effekt auf die Funktionalität und die Zahl retinaler Ganglienzellen nach einer Ischämie-Reperfusion haben. Ranibizumab war im Tiermodell im Vergleich zum off-label verwendeten Bevacizumab protektiver. Wir vermuten, dass die unterschiedliche Wirksamkeit der höheren Bindungsaffinität und kleineren Molekülgröße von Ranibiumab zu Grunde liegt, welche dem Molekül eine bessere Penetration erlaubt. Folglich stellen VEGF-Inhibitoren eine Option zur Behandlung retinaler ischämischer Schäden dar.