Abstract

SA.08.06

Funktionelle Effekte von freien Sauerstoffradikalen am retinalen Pigmentepithel – Protektive Effekte von Erythropoietin

Zeitz O.¹, Gawad A.¹, Schlichting L.², Klemm M.¹, Richard G.¹, Strauß O.^2
1Klinik und Poliklinik für Augenheilkunde, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf; ²Experimentelle Ophthalmologie, Klinik und Poliklinik für Augenheilkunde, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf

Ziel: Bei der altersbedingten Makuladegeneration treten freie Sauerstoffradikale auf. Vorgestellte werden Untersuchungen zur Wirkung von Radikalen auf das retinale Pigmentepithel (RPE). Als mögliche Strategien zur Protektion werden radikalfangende Scavenger und das antiapoptotisch wirkende Hormon Erythropoietin (Epo) untersucht.
Methode: Hydroxylradikale wurden aus H₂O₂ und Fe³⁺ generiert. Die verwendete Radikalkonzentration wird als Vielfaches einer Referenzkonzentration angegeben, die mittels NMR-Spektroskopie ermittelt wurde. An kultivierten RPE-Zellen der Linie ARPE-19 wurden Messungen des intrazellulären Kalziums mit Fura-2-AM, der Überlebensrate mittels Life-Dead-Assay und der Apoptose-Rate (TUNEL und Annexin V) durchgeführt. Die Experimente wurden in Gegenwart und Abwesenheit von pharmakologischen Testsubstanzen durchgeführt.
Ergebnisse: Hydroxylradikale führen zu einer transienten Erhöhung der intrazellulären Kalzium-Konzentration. Nach einigen Stunden kommt es zur Apoptose. Die Apoptoserate erreicht ihr Maximum nach 6 Stunden (11.8±1.7% bei der 3x Radikalkonzentration; P<0.05). Vitamin C als Scavenger hat in niedrigen Konzentrationen (<1mM) keinen protektiven Effekt. Der oxidative Schaden wird durch Vitamin C sogar vergrößert (Zellüberlebensrate ohne Vitamin C 87±1% bis 89±2% vs. 79±2 bis 82±3% in Gegenwart von 0.1 bis 1mM Vitamin C; n=6 pro Gruppe; P<0.05). Epo im Medium reduziert die Apoptoserate nach 6 Stunden signifikant (12.5±0.9% ohne Epo vs. 4.0±0.8% mit 5U/ml Epo; P=0.02; n=3 pro Gruppe). Epo ist auch dann wirksam, wenn es erst nach der Radikalexposition dem Medium zugesetzt wird.
Schlussfolgerungen: Freie Sauerstoffradikale beeinflussen den Kalzium-Stoffwechsel und induzieren Apoptose. Eine Beeinflussung des Radikalschadens durch Scavenger ist schwierig. Möglicherweise führt die Transformation der Scavenger in ein Radikal unter bestimmten Umständen sogar zu einer Vergrößerung des Radikalschadens. Epo ist am RPE antiapoptotisch wirksam und damit ein möglicher Ansatz für künftige therapeutische Interventionen.

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