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Hintergrund: Die proliferative Vitreoretinopathie (PVR) bleibt eine ungelöste Herausforderung in der klinischen Versorgung der Netzhautablösung und kann zu häufigen Folgeoperationen und zu eingeschränkten Visusergebnissen führen. Das Ziel dieser Studie war es, die zellulären und molekularen Veränderungen in PVR-Gewebe im Vergleich zu Membranen der vitreoretinalen Grenzfläche mittels RNA-Sequenzierung zu analysieren, um tiefergehende Einblicke in den Pathomechanismus der Erkrankung zu gewinnen.

Methoden: Es wurden epiretinale PVR-Membranen, Gliosen und Membrana limitans interna (MLI) von insgesamt 28 Patienten analysiert, bei denen eine Vitrektomie wegen PVR-Amotio (n=10), epiretinaler Gliose (n=8) oder idiopathischem Makulaforamen (n=10) durchgeführt wurde. Nach RNA-Extraktion und -Sequenzierung der Proben wurden die differenziell exprimierten Gene (DEG) und deren Anreicherung in bestimmten biologischen Prozessen (Gene Ontology [GO] enrichment) bioinformatisch analysiert. Zuletzt wurde die Zellkomposition der unterschiedlichen vitreoretinalen Narbengewebe anhand des ermittelten Transkriptoms charakterisiert und mittels Immunhistochemie validiert.

Ergebnisse: PVR-Membranen, Gliosen und MLI zeigten deutliche Transkriptionsunterschiede, was eine genaue bioinformatische Zuordnung der Gewebe zu einem der Krankheitsbilder ermöglichte. In PVR-Membranen zeigten sich im Vergleich zu MLI 3194 vermehrt exprimierte Gene, unter denen Fibronektin1, Osteonektin und Kollagen 1A1/1A2/3A1 am deutlichsten hochreguliert waren. Die DEGs in PVR-Membranen waren vor allem an biologischen Prozessen wie der Organisation der extrazellulären Struktur, der Regulation der Zelladhäsion sowie der Bildung von Blutgefäßen beteiligt. Im Vergleich zur ERM waren in PVR-Membranen Kollagen 1A1/1A2/3A1 sowie der Metalloproteinase-Inhibitor3 am stärksten hochreguliert. In diesem Fall konnten die DEGs der Chemotaxis, der Angiogenese und der Migration von Leukozyten zugeordnet werden. Auf Zellebene waren PVR-Membranen im Vergleich zu den anderen vitreoretinalen Geweben durch die Anreicherung von melanozytären Zellen, Astrozyten und Makrophagen gekennzeichnet.

Schlussfolgerung: Diese Studie untersucht erstmals das Transkriptom von Geweben der vitreoretinalen Grenze und zeigt signifikante Unterschiede in deren RNA-Signatur auf. Unter einer Vielzahl von DEGs könnten insbesondere Fibronektin1, Osteonektin und der Metalloproteinase-Inhibitor3 eine zentrale Rolle in der Pathogenese der PVR einnehmen und potentielle Therapieziele darstellen.