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Hintergrund: Erkrankungen des Augenhintergrundes sind weit verbreitet und häufiger Gegenstand der ophthalmologischen Forschung. Meist wird dabei ein Mausmodell genutzt. Allerdings weisen Schweineaugen ausgeprägtere Ähnlichkeiten zum menschlichen Auge auf und sind für die Kultivierung von retinalen Pigmentepitheliumzellen (RPE) besonders geeignet. Ein weiterer Vorteil von Schweineaugen besteht darin, dass sie als Schlachtabfälle anfallen, wodurch Tiertötungen zu alleinigen Forschungszwecken minimiert werden (3R-Prinzip). Die untersuchte Fragestellung ist Teil eines Forschungsprojektes, dessen Ziel ist, ein Grundlagenprotokoll für die Kultivierung von Einzelaugenzellkulturen des porcinen RPE zu entwickeln. Einzelaugenzellkulturen haben gegenüber Mischkulturen den Vorteil, dass sie innerhalb einer Kultur genetisch homogen, zwischen den Kulturen dagegen genetisch heterogen sind.

Methodik: Ausgangspunkt ist die Einzelaugenpräparation und Isolation des porcinen RPE. Die Aussaat erfolgte auf unterschiedlich beschichtete Wells (Kollagene, Fibronektin, Laminin, Poly-D-Lysin, unbeschichtet) von 12-Well-Platten. Anhand dieser Einzelaugenzellkulturen wurde der Einfluss der Beschichtungen auf Kulturerfolg, Konfluenzverhalten, Zellproliferation, VEGF-Expression sowie Morphologie und Differenzierung mittels Trypan-Blau-Zellzählung, ELISA und Lichtmikroskopie bestimmt. Eine detailliertere Betrachtung der Morphologie erfolgte anhand von Immunfluoreszenzfärbungen und deren Analyse mittels Cellprofiler Software.

Ergebnisse: Durch Beschichtung mit Poly-D-Lysin lassen sich positive Effekte auf Proliferation, Morphologie und Differenzierung des RPE erkennen. Insbesondere beim Konfluenzverhalten sowie der epithelialen Differenzierung zeigte sich Poly-D-Lysin überlegen. Dabei sind die Unterschiede gegenüber den häufig verwendeten Kollagen und Fibronektin am signifikantesten. Die VEGF-Expression ist bei Poly-D-Lysin insgesamt am geringsten ausgeprägt, während die Überlebensrate der Kulturen durch keine der Beschichtungen relevant beeinflusst wird.

Schlussfolgerungen: Poly-D-Lysin wird als Beschichtung, die Morphologie und Vitalität von Einzelaugenzellkulturen des porcinen RPE im unpolaren Kulturmodell am positivsten beeinflusst, als Beschichtungsstandard in das angestrebte Grundlagenprotokoll eingehen. Das Projekt wird gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung.