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Hintergrund: Unkontrollierte Neovaskularisation und metabolische Dysregulation sind charakteristische Krankheitsprozesse der Diabetischen Retinopathie (DR). Eine alleinige anti-VEGF-Therapie führt dabei nicht immer zu einer zufriedenstellenden Progressionskontrolle. Es ist davon auszugehen, dass weitere Signalwege Anteil an der Ätiologie und Progredienz der Erkrankung haben. Eigene Daten zeigen, dass DR-Patienten signifikant erhöhte intravitreale Interleukin-6(IL-6)- und lösliche IL-6 Rezeptor(sIL-6R)-Spiegel aufweisen. Ziel dieser Arbeit ist es, die angiomodulative und metabolische Wirkung der IL-6-Signalwege sowie das therapeutische Potential einer medikamentösen Hemmung auf vaskuläre Endothelzellen in vitro zu untersuchen.

Methoden: Humane umbilikale vaskuläre Endothelzellen (HUVECs) wurden mit VEGF (25 ng/mL), IL-6 (100 ng/mL) und sIL-6R (200 ng/mL) stimuliert. Als Angiogenese-Assay wurde ein Sphäroid-Sprouting-Assay angewandt. Metabolische Veränderungen wurden mittels eines Seahorse-Assay untersucht. Für die medikamentöse Inhibition wurden Aflibercept (50 ng/mL) und Tocilizumab (100 µg/mL) eingesetzt.

Ergebnisse: HUVECs zeigen ein vermehrtes Aussprossen nach IL-6+sIL-6R-Stimulation, welches bei Co-Stimulation mit VEGF signifikant erhöht ist, im Vergleich zur VEGF-Kontrollgruppe. Dieser Effekt lässt sich mittels kombinierter Gabe von Aflibercept und Tocilizumab signifikant reduzieren. Die Kombinationstherapie weist dabei auf einen additiven Therapieeffekt hin, der das Aussprossen gegenüber der Behandlung mit nur einem der beiden Medikamente verstärkt inhibiert. Im Seahorse-Assay induziert eine Behandlung mit IL-6+sIL-6R eine höhere Sauerstoffverbrauchsrate (OCR) in HUVECs. Eine Behandlung mit VEGF führte hingegen nicht zu einer erhöhten OCR. Dementsprechend führte nur eine Behandlung mit Tocilizumab und nicht Aflibercept zu einer Hemmung der erhöhten OCR.

Schlussfolgerung: IL-6-Signalkaskaden könnten über eine Verstärkung der metabolischen Aktivität vaskulärer Endothelzellen Einfluss auf Erkrankungsprozesse der Diabetischen Retinopathie haben. Eine zusätzliche Behandlung mit IL-6-Antikörpern könnte die therapeutische Wirksamkeit der aktuellen Therapie verbessern.