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Hintergrund: Die hypoxische Schädigung der Retina stellt einen relevanten Bestandteil der Endstrecke von Erkrankungen, wie Glaukom oder retinale Ischämie, dar. In Organkulturen der Schweineretina kann eine hypoxische Schädigung durch Kobaltchlorid (CoCl2) herbeigeführt werden, wodurch neue Therapieansätze getestet werden können. Das Ziel unserer Studie war es in diesem Schweineretina-Organkulturmodell mögliche neuroprotektive Effekte der Extremolyte Ectoin und Hydroxyectoin, die aufgrund ihrer membranstabilisierenden und zellschützenden Eigenschaften bereits in Medizinprodukten, wie antiallergischen Augentropfen, eingesetzt werden, zu untersuchen.

Methoden: Die Schweineretinae wurden über einen Zeitraum von insgesamt 8 Tagen kultiviert. Zur Simulation einer Hypoxie wurden die Schweineretinae ab Tag 1 für 48 Stunden mit 300 μM CoCl2 behandelt (n=8/Gruppe). Um die mögliche neuroprotektive Wirkungen von Ectoin und Hydroxyectoin zu untersuchen, wurden jeweils 0,5 mM Ectoin oder Hydroxyectoin gleichzeitig zum Stressor für 48 Stunden zu den Retinae gegeben. An Tag 8 wurden die Retinakulturen für immunhistologische Untersuchungen entnommen. Retinale Ganglienzellen, Makroglia sowie apoptotische und hypoxische Zellen wurden mit entsprechenden Markern detektiert.

Ergebnisse: Die Behandlung mit Ectoin oder Hydroxyectoin hatte einen Schutz der retinalen Ganglienzellen (p<0,05 bzw. p<0,01) und jeweils eine reduzierte Apoptoserate (beide: p<0,001) in der Retina zur Folge. Die Anzahl an Makroglia sowie an hypoxischen Zellen war durch die Ectoin-Behandlung nicht beeinflusst. Durch eine Behandlung mit Hydroxyectoin konnte jedoch auch die Anzahl hypoxischer Zellen signifikant reduziert werden (p<0,05). Die Anzahl der Makroglia war auch nach einer Behandlung mit Hydroxyectoin unverändert.

Schlussfolgerung: Beide Extremolyte wiesen eine Schutzwirkung gegen die Kobaltchlorid-induzierte hypoxische Schädigung der retinalen Ganglienzellen in der Schweineretina auf. Bezüglich der direkten Reduktion des hypoxischen Stresses scheint Hydroxyectoin effektiver zu sein.

Förderung: bitop AG