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Hintergrund: Die Fluoreszenzlebensdauer (FLT) einiger zellulärer Fluorophore können von zellmetabolischen Veränderungen beeinflusst werden. In dieser Studie wurde die Veränderung der FLT von ex-vivo-RPE unter oxidativem Stress mittels der Fluoreszenzlebensdauer-Ophthalmoskopie (FLIO) untersucht.

Methoden: RPE-Sclera-Explantate wurden aus frisch enukleierten Schweineaugen isoliert und in einem Kulturmedium bei 37°C in 5% CO₂ kultiviert. Die Explantate wurden bis zu 48 Stunden in Wasserstoffperoxid (H₂O₂) unterschiedlicher Konzentrationen (0, 1,5 und 3 mM) ausgesetzt. 3, 24 und 48 h nach dem Beginn der H₂O₂-Exposition wurde die FLT des RPEs mittels FLIO (Prototyp, Heidelberg Engineering GmbH, λex = 473 nm, λem = 496 nm-560 nm (channel 1) und 560 nm-720 nm (channel 2)) gemessen. Die RPE-Zellvitalität wurde mittels Calcein-AM-Test untersucht und die reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) in RPE-Zellen fluorometrisch mit 2', 7'-Dichlorfluorescindiacetat (DCFDA) gemessen.

Ergebnisse: Es gab keine Erhöhung der Anzahl der toten RPE-Zellen über 48h unter allen H₂O₂-Bedingungen mit Calcein-AM-Vitalitätstest, während eine signifikante Erhöhung der ROS nachgewiesen wurde (130% und 260% unter 1,5 mM H₂O₂, 170 % Und 340% unter 3 mM H₂O₂, nach 24 bzw. 48h im Vergleich zur unbehandelten Kontrolle). Die FLIO-Ergebnisse zeigen, dass die FLT-Abklingkurven des ex-vivo-RPEs am besten zur Zweikomponenten-Exponentialfunktion passen. Die mittlere FLT™ nahm mit zunehmender H₂O₂ – Konzentration signifikant zu: Zum Beispiel betrug die tm in ch1 unter 1,5 mM H₂O₂ nach 48h 257 ps, welche signifikant länger ist als die unbehandelte Kontrolle (209 ps). Eine deutlichere Veränderung zeigte sich im Verhältnis zwischen den Amplituden der kurzen und der langen Komponenten (a1/a2), dieses sank H₂O₂-konzentrationsabhängig (z.B. 55,5 46,7 und 33,4 jeweils unter 0, 1,5 und 3 mM H₂O₂ nach 24h (ch1)).

Schlussfolgerung: Oxidativer Stress erhöht die FLT des RPEs und die Amplitude der langen FLT-Komponente. Die Ergebnisse legen nahe FLIO auch zur nichtinvasiven Detektion von oxidativem Stress am RPE des menschlichen Auges zu untersuchen.