Untersuchung des Wirkmechanismus neuroprotektiver Autoantikörper auf retinale Ganglienzellen
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Glaukom bezeichnet eine heterogene Gruppe von neurodegenerativen Augenerkrankungen, die mit einem langsamen, progredienten Verlust der retinalen Ganglienzellen und deren Axone einhergehen. Die Pathogenese des Glaukoms ist weitgehend unbekannt. In den letzten Jahren wird die Beteiligung einer autoimmunen Komponente an der Pathogenese des Glaukoms vermutet. Neben komplex veränderten Autoantikörpermustern in Glaukompatienten konnten sowohl veränderte hoch- wie auch herunter-regulierte Autoantikörper detektiert werden. Des Weiteren konnte ein Effekt von Serum und insbesondere in dem Serum befindlichen Antikörpern auf die Proteinexpression von neuroretinalen Zellen nachgewiesen werden. Die Rolle von herunterregulierten Antikörpern ist weitgehend unbekannt, weshalb der Effekt auf neuroretinale Zellen untersucht wurde. Die Inkubation von neuroretinalen Zellen mit herunterregulierten Antikörpern gegen 14-3-3, ɤ-synuclein und GFAP zeigten einen protektiven Effekt gegenüber Stressfaktoren, der sich in einer erhöhten Viabilität sowie in einer erniedrigten ROS-Produktion verdeutlichte. Ein Schwerpunkt dieser Arbeit lag in der Untersuchung der Mechanismen, die sich hinter dem protektiven Effekt von herunterregulierten Antikörpern verbergen. Für die Untersuchung von veränderten Signalwegen wurden massenspektrometrische Methoden sowie ein Antikörper-Microarray verwendet. Dabei konnte in ɤ-synuclein und 14-3-3 Antikörper behandelten RGC5 anti-apoptotisch veränderte Proteine des mitochondrialen sowie extrinsischen Apoptose Signalweges identifiziert werden. Angehörige Proteine dieses Signalweges sind anti-apoptotisch reguliert und könnten somit beteiligt sein an dem protektiven Effekt von Antikörper behandelten RGC5 gegenüber Stressfaktoren. Des Weiteren wurden signifikant veränderte Proteine des Aktin Zytoskelettweges in GFAP Antikörper inkubierten RGC5 identifiziert. Das Aktin Zytoskelett besteht aus einem dynamischen Auf- und Abbau von Filamenten, welche eine wichtige Rolle bei biologischen Prozessen wie z. Bsp. mechanische Zellstabilität, Zellbewegung, Endozytose und Apoptose, spielt. Die Verknüpfung des Aktin Zytoskelettes mit mitochondrialen apoptotischen Prozessen könnte ebenfalls Hinweise auf eine verminderte Apoptoserate darstellen, wodurch der protektive Effekt von GFAP Antikörpern erklärt werden könnte. Diese Ergebnisse konnten teilweise mittels eines Microarrays validiert werden. Der genaue Mechanismus, der der veränderten Proteinexpression zugrunde liegt, ist unbekannt, weshalb zusätzlich immunhistologische Färbungen durchgeführt wurden. Diese zeigten die Expression von ɤ-synuclein, 14-3-3 sowie GFAP in permeabilisierten RGC5. Des Weiteren konnte die ɤ-synuclein- und 14-3-3- Antikörper Internalisierung in Vesikel in lebenden RGC5 beobachtet werden. Da keine Aufnahme von GFAP Antikörpern in lebenden RGC5 detektiert werden konnte, wurden mittels Westernblot und massenspektrometrischen Analysen mögliche Bindungspartner identifiziert. Es konnte gezeigt werden, dass GFAP Antikörper nicht exklusiv mit seinem Antigen interagiert, sondern ebenfalls mit ERP57. Dies konnte durch immunhistologische Färbungen validiert werden, welche die Bindung von GFAP Antikörper an ERP57 an der Zellmembran von RGC5 zeigte. Der protektive Effekt von Antikörpern könnte zum einen durch die Bindung an ihr Antigen erklärt werden, wodurch dessen Funktion verändert und somit nachfolgende Signalwege verändert werden oder im Fall von GFAP Antikörpern durch die Bindung an ERP57 vermittelt werden. Zur Validierung des protektiven Effektes von herunterregulierten Antikörpern auf RGC5 und zur Untersuchung des Effektes von Antikörpern in dem interagierenden Netzwerk von retinalen Zellen wurde eine retinale Organkultur des adulten Schweines etabliert. Dieses Modell soll ein besseres Verständnis über die Rolle der natürlichen Umgebung von retinalen Ganglienzellen, im Zusammenhang mit dem protektiven Effekt von Antikörpern, liefern. Der protektive Effekt von ɤ-synuclein Antikörpern sowie von GFAP Antikörpern konnte mittels retinaler Organkultur validiert werden. Massenspektrometrische Untersuchungen deuten auf die Beteiligung von retinalen Müllerzellen hin, welche maßgeblich am Überleben von retinalen Ganglienzellen beteiligt sind. Des Weiteren konnte in den Antikörper behandelten Retinaexplantaten ein verminderter ER-Stress detektiert werden, der für den protektiven Effekt der Antikörper auf retinale Ganglienzellen verantwortlich sein könnte.