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Die Rolle von retinalem HMGB-1 im experimentellen Glaukommodell in-vitro
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Autoren
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Michael Böhm
- Essen; Münster
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M. Schallenberg
- Essen
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K. Brockhaus
- Münster
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H. Melkonyan
- Münster
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K.-P. Steuhl
- Essen
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S. Thanos
- Münster
| Veröffentlicht: | 1. Februar 2016 |
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Gliederung
Text
Hintergrund: Im experimentellen Glaukom konnte eine retinale Zunahme von high-mobility group box 1 protein (HMGB-1) unter erhöhten Druckwerten nachgewiesen werden. Die genaue Rolle von HMGB-1 ist bisher hierbei ungeklärt. Ziel der Arbeit war es herauszuarbeiten, welche Eigenschaften HMGB-1 in der glaukomatös-induzierten Neurodegeneration und Inflammation sowohl in Photorezeptoren als auch in retinalen Explantaten ausübt.
Methoden: 661W–Zellen (Photorezeptoren der Maus) wurden unterschiedlich hohen Druckwerten (20mmHg, 40mmHg) für 72h ausgesetzt. Intrazelluläre Lokalisation, Expression und Sekretion von HMGB-1, assoziierten immunologischen Rezeptoren (RAGE, TLR-2, TLR-4), Sekretion relevanter Zytokine (VEGF, TNF-alpha, IL-4, IL-6) sowie Apoptose (TUNEL) wurden mit entsprechenden immunistochemischen (Immunfluoreszenz), proteinbiochemischen (u. a. Westernblot) und gentechnischen (qRT-PCR) Methoden untersucht. Die zugrunde liegenden Mechanismen der HMGB-1-Wirkung wurde nach Zugabe von rekombinantem Protein (rHMGB-1) ermittelt. Die Eigenschaften von erhöhtem Druck und Zugabe von rHMGB-1 auf das zelluläre retinale Netzwerk wurde an retinalen Explantaten (Maus) studiert.
Ergebnisse: Es zeigt sich eine vermehrte Expression von HMGB-1, assoziierter immunologischer (z. B. RAGE) Rezeptoren und Apoptose in 661W Zellen unter erhöhtem Druck. Vergleichbare immunologische und apoptotische Vorgänge zeigten sich nach Zugabe von rekombinantem HMGB-1. In retinalen Explantaten fand sich eine analog eine Zunahme von HMGB-1 und RAGE unter erhöhtem Druck. Zugabe von rHMGB-1 resultierte in einer vermehrten Apoptose in vulnerablen neuronalen Zellen, wie Ganglienzellen und Photorezeptoren.
Schlussfolgerungen: Die Ergebnisse lassen vermuten, dass inflammatorische und apoptotische Prozesse in Photorezeptoren und im komplexen zellulären retinalen Netzwerk sowohl durch erhöhte Druckwerte als auch durch HMGB-1 beeinflusst werden. Es ergeben sich Hinweise, dass degenerative Prozesse des Glaukoms unter anderem durch HMGB-1 vermittelt werden.
