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Ziel: Der Pathomechanismus hinter der Glaukomerkrankung ist bis heute nicht vollständig erforscht. Studien zeigen autoimmunvermittelte Komponenten auf, die an der Krankheitsentstehung maßgeblich beteiligt zu sein scheinen. Vorarbeiten unserer Arbeitsgruppe wiesen bereits nach, dass Glaukomschäden durch die intravitreale Injektion von Hitzeschockprotein 27 (HSP27) in Mäusen auftraten. Diese Studie soll nun mögliche protektive Einflüsse eines intermittierenden Fastens auf diese Glaukomschäden im HSP27-vermittelten Normaldruckglaukommodell untersuchen.

Methoden: Mäuse erhielten eine intravitreale Injektion von 1 µl HSP27 in je ein Auge. Das kontralaterale Auge dient als Kontrolle ohne Injektion. Danach erhielt die Hälfte der Mäuse Futter ad libitum, während der anderen Hälfte das Futter für 24 Stunden jeden zweiten Tag verwehrt blieb. Die Tiere wurden wöchentlich gewogen. Nach vier Wochen wurde die Netzhautdicke der Mäuse mittels optischer Kohärenztomographie (OCT) ermittelt (n=5/Auge). Mittels immunhistologischer Untersuchungen wurden die retinalen Ganglienzellen (RGZ) untersucht (n=6 Augen/Gruppe). Ebenso wurden die RGZ (Rbpms) und der Inflammationsmarker Il1b durch RT-qPCR analysiert (n=4 Proben/Gruppe). Es wurden vier Gruppen miteinander verglichen: Kontrolle, Kontrolle+Diät, HSP27 und HSP27+Diät. Zusätzlich wurden die Seren der Tiere mithilfe von Microarray-Assays auf die Inflammationsmarker IL-1β, IL-4 und IL-6 untersucht. Hierbei wurden die Ergebnisse zwischen zwei Gruppen verglichen, Diät und keine-Diät.

Ergebnisse: Es zeigten sich keine signifikanten Unterschiede in der OCT-Messung zwischen den Gruppen. Die Anzahl an RGZ war signifikant verringert in der HSP27-Gruppe verglichen zu der Kontrolle-Gruppe (p=0,046). Verglichen mit den Kontrollen, zeigten HSP27+Diät-Retinae ähnliche Zellzahlen (p= 0,954), was auf einen schützenden Effekt des Fastens hindeutet. Die entsprechende Rbpms-mRNA-Expression war bei HSP27-Mäusen signifikant herunterreguliert (p=0,02), während dieser schädigende Effekt der HSP27+Diät-Gruppe keine Veränderungen festgestellt wurden (p=0,144). Die Il1b-Expression war in den HSP27+Diät-Mäusen im Vergleich zu den Kontroll- (p=0,007) und HSP27-Tieren (p=0,018) herunterreguliert. Hinsichtlich der Microarray-Analyse zeigte IL-1 signifikant runterregulierte Serumlevels in der Diät-Gruppe verglichen zu der Keine-Diät-Gruppe (p=0,031). Diese signifikante Runterregulierung der Serumwerte in der Diät-Gruppe, spiegelte sich auch in den Konzentrationen der beiden Inflammationsmarker IL-4 (p=0,008) und IL-6 (p=0,031) wider.

Schlussfolgerungen: Entsprechend zu den Vorarbeiten führte die intravitreale Injektion von HSP27 zu einem glaukomtypischen Schaden mit RGZ-Verlust und Gliose. Das intermittierende Fasten wirkte dabei neuroprotektiv. Die Untersuchungen implizieren, dass intermittierendes Fasten durch die Modulation inflammatorischer Antworten protektive Eigenschaften hat. Intermittierendes Fasten erwies sich somit als schützend gegenüber glaukomtypischen Schädigungen und könnte zukünftig als ergänzende Therapiemethode bei Glaukompatienten Anwendung finden.

Förderung: Forschungsförderung der Medizinischen Fakultät – FoRUM (Ruhr-Universität Bochum), DOG-Doktorandenstipendium (Deutschen Ophthalmologischen Gesellschaft)