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DOI: 10.1055/s-0036-1580826
Einfluss reaktiver Metabolite auf Gefäßschaden, Mikroglia-Aktivierung und neuronale Funktion in der diabetischen Retina
Reaktive Metabolite wie Methylglyoxal (MG) sind bei diabetischen Retinopathie (DR) an Schädigungen der neurovaskulären Einheit (NVE) beteiligt. Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung von MG-induzierten Schädigungen der NVE in vivo.
Diabetes wurde in Ratten durch STZ-Behandlung (35 mg/kg) induziert. MG-Gabe (50 mM) erfolgte oral. MG wurde durch HPLC, GlcNAc mittels Western-Blotting quantifiziert. Azelluläre Kapillaren (AC) und Perizyten(PC)-Verlust wurde durch quantitative Retinamorphometrie bestimmt. Außerdem wurden STZ-diabetische Ratten mit Linagliptin (0,083 mg/kg Futter) evaluiert. Mikroglia-Aktivierung wurde durch retinale Wholemount-Färbung und Auszählung CD74- und Iba1-exprimierender Zellen untersucht. Neuroretinale Funktion wurde durch multifokale Elektroretinografie (mfERG) untersucht.
Unter diabetischen Bedingungen resultierten erhöhte retinale MG-Spiegel (von 5,82 auf 9,36 pmol/mg) nach 4 Monaten in Mikroglia-Aktivierung (von 6 auf 64 CD74+Mikroglia/10 Felder; P < 0,01). Orale MG-Gabe erhöhte in nichtdiabetischen Ratten retinale MG-Spiegel ähnlich wie Diabetes (auf 8,82 pmol/mg). In der Retina resultierte dies in einem Anstieg von GlcNAc-Bildung (um 24%; P < 0,001) sowie Verlust von Perizyten (von 2229 auf 1718 PC/mm2; P < 0,01) und neuronaler Funktion (B-Wellen-Amplitude von 1,12 auf 0,73µV; P < 0,01). Umgekehrt korrelierten verringerte MG-Spiegel, in STZ-diabetischen Ratten unter Linagliptin-Behandlung, mit Verringerung von Vasoregression (von 30 auf 19 AC/mm2; P < 0,001), sowie Reduktion von Perizytenverlust (von 1742 auf 2421 PC/mm2; P < 0,001) und Mikroglia-Aktivierung (von 186 auf 126 CD74+Mikroglia/mm2; P < 0,01).
In der NVE der Retina sind die Spiegel reaktiver Metabolite assoziiert mit Gefäßschaden, Mikroglia-Aktivierung und neuronale Funktion. In zukünftigen Experimenten sollten die zugrunde liegenden Pathomechanismen untersucht werden.
Diese Arbeit wurde im Rahmen des DFG-geförderten SFB1118 erstellt und durch eine Projektförderung von Boehringer-Ingelheim unterstützt.