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Ziel: Die proliferative diabetische Retinopathie (PDR) kann durch starke Sehverschlechterung die Lebensqualität betroffener Patienten beeinträchtigen. Während klinische Risikofaktoren für PDR gut charakterisiert sind, bleiben molekulare Mechanismen der Krankheitsprogression unvollständig verstanden. Extrazelluläre Vesikel (EV) haben sich als potenzielle Mediatoren zellulärer Kommunikation in der Netzhaut herausgestellt. EV sind membranumhüllte Nanopartikel, die Proteine, Lipide oder Nukleinsäuren zwischen Zellen transportieren. Ziel dieser Studie war, die EV-Profile in Glaskörperproben von Patienten mit und ohne PDR zu vergleichen und erstmalig deren Einfluss auf die Blut-Retina-Schranke zu untersuchen.

Methoden: Unverdünnte Glaskörperproben wurden von 23 PDR-Patienten und 14 nicht-diabetischen Kontrollprobanden gewonnen. Da bei PDR häufig Glaskörperblutungen auftreten, wurden PDR-Proben mit (n=16) und ohne Blutung (n=7) getrennt analysiert. Große und kleine EV wurden mittels Tangentialflussfiltration und Größenaufschlusschromatographie isoliert. Ihre Charakterisierung erfolgte durch Nanopartikel-Tracking-Analyse (Partikelkonzentration, -größe), Transmissionselektronenmikroskopie, Quantifizierung EV-spezifischer Marker (CD9, CD63, CD81) sowie Proteomanalysen. Funktionelle Effekte auf Modelle der Blut-Retina-Schranke wurden mittels Impedanzmessungen und Immunfluoreszenzfärbungen an humanen retinalen Endothelzellen (HRMVECs) untersucht.

Ergebnisse: PDR-Patienten zeigten signifikant erhöhte Konzentrationen kleiner EV im Glaskörper, unabhängig vom Vorliegen einer Glaskörperblutung. Große EV wurden im Glaskörper nicht nachgewiesen. Die proteomische Analyse identifizierte PDR-spezifische Signaturen, darunter Proteine, die mit Entzündungs-, Immun- und Gerinnungsprozessen assoziiert sind. Zudem beeinflussten Glaskörper-EV die Barrierefunktion retinaler Endothelzellen, indem sie in vitro Impedanz und Zytoskelett-Organisation veränderten.

Schlussfolgerung: Unsere Ergebnisse zeigen, dass kleine EV im Glaskörper von PDR-Patienten vermehrt auftreten, krankheitsspezifische Proteinsignaturen tragen und funktionelle Effekte auf die Blut-Retina-Schranke ausüben. Diese Befunde sprechen für eine mögliche Beteiligung von EV an der Pathophysiologie der PDR und unterstreichen ihr Potenzial als therapeutische Zielstrukturen.