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Ziel: Ein erhöhter Augeninnendruck und ein erhöhtes Alter zählen zu den Hauptrisikofaktoren bei der Entwicklung eines Glaukoms. Verschiedene Pathomechanismen werden dabei aktiviert, was zu einem Verlust retinaler Ganglienzellen (RGZ) und letztendlich zu Erblindung führt. Es ist bekannt, dass es bei der Glaukomentstehung zu apoptotischen Prozessen kommt. Um auch den möglichen Einfluss weiterer Zelltodmechanismen zu untersuchen, betrachteten wir die Rolle der Autophagie und der Ferroptose in βB1-CTGF-Hochdruck-Glaukommäusen verschiedener Altersgruppen (10, 15 und 20 Wochen). In diesem Modell kommt es im Alter von 15 Wochen zu einem erhöhten Augeninnendruck und einem RGZ-Verlust.

Methode: Es wurden 10, 15 und 20 Wochen alte βB1-CTGF-Mäuse mit gleichaltrigen CD1-Kontrolltieren verglichen (n=5/Gruppe). Wir führten immunohistochemische Färbungen der frühen Autophagie (LC3B) und des autophagischen Flusses (p62) in den Retinae durch. Um den Einfluss der Ferroptose auf die Glaukomentwicklung zu betrachten, wurden die Retinae mit spezifischen Antikörpern gegen einen Ferroptose-stimulierenden Faktor (ACSL4) und einen Ferroptose-inhibierenden Faktor (GPX4) gefärbt. Zusätzlich wurden RT-qPCR-Untersuchungen dieser Marker durchgeführt.

Ergebnis: Die Anzahl der LC3B+ Zellen war in 10, 15 und 20 Wochen alten βB1-CTGF-Mäusen im Vergleich zu den gleichaltrigen Kontrollen signifikant erhöht (alle: p<0,05). Für die Anzahl der p62+ RGZ zeigten sich keine signifikanten Veränderungen zwischen den Gruppen. Immunohistochemisch ließen sich für den Ferroptose-stimulierenden Faktor ACSL4 keine signifikanten Unterschiede im Vergleich zu den Kontrollen feststellen. Jedoch war das entsprechende Acsl4 Gen in allen untersuchten βB1-CTGF-Altersgruppen erhöht (alle: p<0,05). Für den Ferroptose-inhibierenden Faktor GPX4 konnte für die βB1-CTGF-Mäuse im Alter von 10 und 15 Wochen immunohistochemisch eine signifikante Verminderung der positiven Fläche im Vergleich zu den Kontrolltieren festgestellt werden (beide: p<0,05). Bei den RT-qPCR-Untersuchungen zeigte sich für die 10 und 15 Wochen alten βB1-CTGF-Mäuse eine Hochregulation für Gpx4 (beide: p<0,01).

Schlussfolgerung: Unsere Untersuchungen zeigen einen Einfluss der Autophagie im βB1-CTGF-Glaukommodell, da diese Mäuse eine erhöhte Anzahl an Zellen vorwiesen, die positiv für die frühe Autophagie (LC3B) waren. Auch ein Einfluss der Ferroptose konnte bei den βB1-CTGF-Hochdruck-Glaukommäusen festgestellt werden, da es für den untersuchten Ferroptose-stimulierenden Faktor (ACSL4) und Ferroptose-inhibierenden Faktor (GPX4) signifikante Unterschiede zwischen den βB1-CTGF-Mäusen und den Kontrollen gab. Diese Erkenntnisse eröffnen neue mögliche Angriffspunkte für die Behandlung eines Glaukoms.