gms | German Medical Science

Hintergrund: Die altersbedingte Makuladegeneration (AMD) ist eine Hauptursache für Erblindungen und Sehverlust. Es gibt keine Therapie für die trockene AMD. Fucoidane, sulfatierte Polysaccharide aus Braunalgen, zeigten in bisherigen Versuchen anti-VEGF, anti-inflammatorische und anti-oxidative Wirkung auf das retinalen Pigmentepithels (RPE). In dieser Studie wurde Erastin als indirekter Induktor von Lipidperoxidation (Pathomechanismus der trockenen AMD) verwendet und der Einfluss von Fucoidan aus Fucus vesiculosus (F2) auf mit Erastin stimulierte Zellen untersucht.

Methodik: Es wurden Zellkulturen aus porcinen RPE und ARPE19, sowie porcine RPE-Choroid-Organkulturen verwendet. Zunächst wurden die optimalen Stimulationsparameter für Erastin ermittelt, die eine Abnahme der Viabilität auf 70% zeigten (MTT-Assay), sowie eine Erhöhung der Sekretion von IL6, IL8 und VEGF (ELISA). Für die Protektionsversuche wurden die Zellen mit F2 vorbehandelt und anschließend mit Erastin wie in den Vorversuchen ermittelt stimuliert. Die Expression von RPE65, GPX4 und CD59 wurde mittels Western Blot, die Genexpression von Angiogenesefaktoren (ANGPT2, VEGFA, FLT1, KDR), Entzündungsmarkern (IL6, IL8, IL1B, NOS2) und Markern für oxidativen Stress (CFH, SOD1, GPX4, GSS) mittels quantitativer Echtzeit-PCR bestimmt.

Ergebnisse: Erastin führte zu einem konzentrations- und zeitabhängigem Viabilitätsverlust, mit unterschiedlicher Empfindlichkeit von ARPE-19 und porcinem RPE. Es führte zu keiner IL6-Freisetzung, aber zu einer signifikanten Erhöhung der Sekretion von IL8 und VEGF, sowie einer signifikanten Verringerung von GPX4. Bei den Protektionsversuchen zeigte F2 (Vergleich Erastin mit Erastin und F2) eine erhöhte Viabilität sowie GPX4- und RPE65-Expression. VEGF- und IL8-Sekretion zeigten sich mit F2 signifikant verringert. CD59 wurde weder durch Erastin noch durch F2 beeinflusst. Eine signifikante Verringerung der Genexpression durch F2 fand sich bei FLT1.

Schlussfolgerungen: Es konnten Parameter für die Stimulation mit Erastin ermittelt werden, welche reproduzierbare Wirkung bezüglich der Viabilität und Zytokin-Freisetzung bzw. Proteinexpression zeigen. In den Protektionsversuchen zeigt F2 eine Protektion der Zellen und eine hemmende Wirkung auf stressinduzierte Angiogenesefaktoren, was auf eine protektive Wirkung bei trockener AMD hindeutet.