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Hintergrund: Die verstärkte Autofluoreszenz des retinalen Pigmentepithels (RPE) durch die intrazelluläre Ansammlung von Lipofuszin ist ein verbreitetes Phänomen mit steigendem Alter. Ein übermäßig aktiviertes Komplementsystem kann die Pathogenese der altersbedingten Makuladegeneration (AMD) fördern. In dieser experimentellen Studie wurden daher RPE-Zellen in vitro mit lipofuszinähnlichem Material beladen und in Kombination mit Komplement untersucht.

Methoden: ARPE-19-Zellen wurden mit nativen Photorezeptoraußensegmenten (POS) oder mit UV-Licht bestrahlten POS (UV-POS) inkubiert. Die resultierende Fluoreszenz wurde photometrisch bestimmt, im Fluoreszenzmikroskop untersucht und per Durchflusszytometrie analysiert. Die Expression von Seneszenzmarkern und die lysosomale Funktionalität der Zellen wurden überprüft. Im nächsten Schritt wurden die mit POS oder UV-POS beladenen ARPE-19-Zellen in Transwelleinsätzen zusätzlich mit Komplementserum oder C7-defizientem Kontrollserum behandelt. Die basale Sekretion von Zytokinen wurde via ELISA quantifiziert, zusätzlich wurde die transepitheliale elektrische Resistenz (TER) gemessen.

Ergebnisse: Die gesamte und die intrazelluläre Autofluoreszenz der RPE-Zellen waren nach der Inkubation mit den POS deutlich verstärkt und es wurden vermehrt Seneszenzmarker exprimiert. Die lysosomale Funktionalität war dagegen verringert und die TER sank leicht ab. Diese Effekte konnten durch den Einsatz von UV-POS weiter verstärkt werden. Komplementserum führte zur vermehrten Sekretion von IL-6, -8, MCP-1 und VEGF, während von C7-defizientes Kontrollserum gleicher Konzentration die Zytokinproduktion nur geringfügig ansteigen ließ. Durch die Kombination von UV-POS mit Komplementserum konnten die abgegebene Zytokinmenge und das Absinken der TER maximiert werden.

Schlussfolgerungen: Durch die Akkumulation von POS und besonders UV-POS erfolgt eine lipofuszinähnliche Beladung der RPE-Zellen. Diese stark fluoreszierenden und Seneszenzmarker exprimierenden Zellen reagierten verstärkt mit einer pro-inflammatorischen und pro-angiogenen Zytokinabgabe auf Komplement.