Abstract

SO.08.07

Phagozytose oxidativ geschädigter POS durch humane RPE-Zellen induziert Lipofuszinogenese und basolaterale Sekretion nicht abgebauter POS-Proteine (Transzytose)

Krohne T. U.¹, Stratmann N. K.¹, Kopitz J.², Holz F. G.^1
1Universitäts-Augenklinik, Bonn, ²Abteilung für molekulare Pathologie, Universität Heidelberg

Ziel: In Vorarbeiten konnten wir zeigen, dass die Modifikation von Photorezeptoraußensegmenten (POS) mit Lipidperoxidationsprodukten wie 4-Hydroxynonenal (HNE) und Malondialdehyde (MDA) zu einer Hemmung des lysosomalen Abbaus im retinalen Pigmentepithel (RPE) führt. Hier untersuchen wir eine mögliche Beteiligung dieses Mechanismus’ an der Bildung von intrazellulärem Lipofuszin und subzellulären Ablagerungen (Drusen), die das Frühstadium der altersabhängigen Makuladegeneration (AMD) kennzeichnen.
Methode: Isolierte POS wurden mit HNE oder MDA modifiziert. Humane RPE-Zellen (ARPE-19) wurden auf Laminin-beschichteten permeabelen Membranen kultiviert und auf der apikalen Seite täglich mit den POS inkubiert. Die Entstehung autofluoreszierender Lipofuszin-Granula wurde im Durchflusszytometer quantifiziert. Zur Untersuchung der basolateralen Sekretion von POS-Proteinen wurden die Zellen mit ¹²⁵Iod-markierten POS im apikalen Medium inkubiert. Anschließend wurde die Radioaktivität in der hochmolekularen Proteinfraktion des basolateralen Mediums gemessen.
Ergebnisse: Bei Inkubation von RPE-Zellen mit HNE/MDA-modifizierte POS akkumulierten nicht abgebaute POS intrazellulär als Lipofuszingranula und führten zu einer nach 7 Tagen bereits 3,2fach (±0,1) erhöhten zelluläre Autofluoreszenz im Vergleich zur Inkubation mit unbehandelten POS. Zusätzlich waren nach 24 h Inkubation mit modifizierten POS im Medium der apikalen Seite der RPE-Zellschicht 19,4% (±0,6) der POS-Proteine unverdaut im Medium der basolateralen Seite nachweisbar, verglichen mit 0,8% (±0,1) nach Inkubation mit unbehandelten POS.
Schlussfolgerungen: Die Modifikation von POS mit Lipidperoxidationsprodukten hemmt die lysosomale Funktion des RPE und führt so zu gesteigerter Lipofuszinogenese und zur Transzytose inkomplett abgebauter POS-Proteine durch die RPE-Zellschicht hindurch. Dieser Mechanismus könnte an der Pathogenese der typischen RPE-Veränderungen im Rahmen der frühen AMD wie Lipofuszinakkumulation und der Drusenbildung beteiligt sein.

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