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Hintergrund: Eine Transdifferenzierung von Glaskörpermakrophagen, sog. Hyalozyten, zu Myofibroblasten im Rahmen proliferativer vitreoretinaler Erkrankungen wurde in der Vergangenheit postuliert. Wir schlagen eine Glaskörperkultur vom Hausschwein als mögliches In-vitro-Modell der proliferativen Vitreoretinopathie (PVR) vor.

Methoden: Aus porzinen Bulbi wurde der Glaskörper entfernt und auf Kollagen-IV-beschichteten Schalen in DMEM bis zu 21 Tagen kultiviert und phasenkontrastmikroskopisch beobachtet. An Tag (d) 1, 14 und 21 wurden Proben für immunhistochemische Färbungen von IBA1, einem Marker myeloider Zellen, und α-SMA, einem Myofibroblastenmarker, gewonnen. Die Immunzellmarker CD45, CD11b, CX3CR1, SLA-DR und der Fibroblastenmarker CD34 wurden durchflusszytometrisch erfasst. Zudem wurde die mRNA-Expression verschiedener Immunzell- (AIF1, MRC1, SLA-DR) und Fibrosefaktoren (FN1, SPARC, ACTA2, TGFβ) mit qPCR bestimmt. Schließlich prüften wir die Zytostatika Daunorubicin, das aus der klinischen Routine bekannt ist, und Mitoxantron, das basierend auf Transkriptomdaten aus humanem PVR-Gewebe in einer Drug-repurposing-Analyse als mögliches Therapeutikum auffiel, in Kultur. Zudem wurden apoptotische Zellen in mitbehandeltem Netzhautgewebe durch TUNEL-Färbung markiert.

Ergebnisse: Nach einer Kulturdauer von 8d wurden Fibroblasten-ähnliche Zellen beobachtet. Diese bildeten Konglomerate, welche an epiretinale Sternfalten erinnern, wie sie bei humaner PVR beobachtet werden. In der Mehrzahl der beteiligten Zellen war immunhistochemisch sowohl IBA1 als auch α-SMA nachzuweisen, was für eine Transdifferenzierung von Immunzellen – a.e. Hyalozyten – zu Myofibroblasten spricht. Durchflusszytometrisch war im Zeitverlauf eine Zunahme CD34+ fibroblastärer Immunzellen zu beobachten. Auch mit qPCR war über 21d eine Abnahme der anfänglich deutlichen Expression von Immunzellmarkern mit Zunahme Fibroblasten-assoziierter Marker nachzuweisen. Sowohl Daunorubicin als auch Mitoxantron lösten die Zellansammlungen auf. Während eine Daunorubicin-Behandlung von 10 min und Mitoxantron-Behandlungen keine Auswirkungen auf die Netzhautzellviabilität hatten, wurde nach 20 min Daunorubicin-Inkubation eine Apoptose von Ganglienzellen beobachtet.

Schlussfolgerung: In porzinen Glaskörperkulturen entstehen fibrotische Veränderungen, die dem Bild einer PVR entsprechen. Unsere Daten legen nahe, dass eine Transdifferenzierung von Hyalozyten zu Myofibroblasten dabei eine wichtige Rolle spielt. Das Modell der porzinen Glaskörperkultur erlaubt die orientierende Prüfung fibrosehemmender Therapiekonzepte.