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104. Jahrestagung der Deutschen Ophthalmologischen Gesellschaft 2006
Abstract
Abstract
DO.02.04 Schadensmechanismen und Stoffwechsel des Hauptlipofuszin-Fluorophors A2-E im RPE Schütt F.1, Dithmar S.1, Holz F. G.3, Kopitz J.2, Völcker H. E.1
1Augenklinik und 2Molekulare Pathologie der Universität Heidelberg; 3Augenklinik der Universität Bonn Ziel: Die kontinuierliche Phagozytose von Photorezeptor-Außensegmenten führt zu einer altersabhängig zunehmenden Akkumulation von Lipofuszin im lysosomalen Kompartiment des RPE. Das enzymatisch nicht abbaubare sog. Alterspigment besteht aus posttranslational modifizierten polymeren Lipid- und Proteinkomponenten. Zahlreiche pathophysiologische Mechanismen des Lipofuszin spielen bei Makuladegenerationen wie z.B. der AMD eine zentrale Rolle. Ein bedeutender Anteil der Lipofuszintoxizität entfällt auf dessen Hauptfluorophor A2-E. Bis heute ist der intrazelluläre Transport, Metabolismus, Verteilung und potentielle Abbau unklar.
Methode: Lysosomen humaner, primärer RPE-Zellkulturen wurden wöchentlich mit 14C radioaktiv markiertem A2-E für 4 Wochen mittels LDL-gekoppelter Phagozytose beladen (Pulse-Phase). Messungen intrazellulärer Radioaktivität fanden während der Pulse-Phase sowie innerhalb der 4 Folgewochen (Chase-Phase) wöchentlich statt. Zellfraktionierung durch Zellaufschluß und Dichtegradienten-Ultrazentrifugation zur Woche 4, 6 und 8 ermöglichten die Detektion von 14C-A2-E assoziierter Radioaktivität in den unterschiedlichen Kompartimenten der RPE-Zellen.
Ergebnisse: Nach einem linearen Anstieg konnte mehr als 90% der 14C-A2-E assoziierten Radioaktivität im lysosomalen Kompartiment detektiert werden. Eine Rückverteilung in das Kulturmedium oder ein Abbau wurde nicht beobachtet. Während der Chase-Phase gelangten 18% der 14C-A2-E assoziierten Radioaktivität in das mitochondriale Kompartiment. In einer zweiten Versuchsreihe erfolgte zum Ende der Pulse-Phase ein kalter A2-E Boost, wobei sich der mitochondriale Anteil radioaktiv markierten A2-E auf 44% erhöhte. In den restlichen Zellkompartimenten konnte keine Radioaktivität gemessen werden.
Schlussfolgerungen: Als Pathomechanismus läßt sich aus den Versuchsergebnissen ein Detergentien-Effekt des A2-E auf lysosomale Membranen ableiten, der zur Ruptur und Freisetzung von A2-E und weiterer toxischer Verbindungen in das Zytosol führt. Das lipophile A2-E integriert sich in der mitochondrialen Membran und initiiert als proapoptotisches Molekül den programmierten Zelltod. Dies erklärt zumindest teilweise den altersabhängigen Verlust von RPE-Zellen in AMD-Spätstadien.
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