Abstract

DO.09.07

Neurotrophe Faktoren aus retinalen Mueller Glia Zellen

Stefanie M. Hauck1, Martin Irmler2, Caroline Bobe1, Patricia delRio1, Johannes Beckers2, Per Ekstrom3, Marius Ueffing1
1Abteilung für Proteinanalytik, Helmholtz Zentrum München, Neuherberg; 2Institut für Experimentelle Genetik, Helmholtz Zentrum München, Neuherberg; 3Department Ophthalmology, Lund University, Lund, Sweden

Hintergrund
Ziel unserer Untersuchungen ist es, bislang unbekannte Faktoren zu identifizieren, die intrinsisch von retinalen Mueller Glia Zellen (RMG) sekretiert werden, um retinale Neurone zu schützen. Dieses neuroprotektive Potenzial wird dann im Hinblick auf mögliche neue Therapieansätze validiert.
Methode
Primäre RMG wurden aus Schweinenetzhäuten gewonnen und kultiviert und ihr Expressionsmuster mit Hilfe von Affymetrix Gen Chips analysiert. Desweiteren wurden, für eine direkte Analyse sekretierter Proteine, Zellkulturüberstände von RMG gesammelt, mit Trypsin enzymatisch gespalten und mit LC-MS/MS massenspektrometrisch identifiziert (OrbiTrap). Expressionsintensitäten wurden quantifiziert und Kandidaten für neuroprotektive Aktivität in Photorezeptorassays und retinalen Explant Kulturen.
Ergebnisse
Die Expressionsanalysen primärer RMG wurden nach Transkripten gefiltert, die für sekretierte Proteine kodieren. RMG exprimieren insgesamt 216 verschiedener solcher Transkripte direkt nach der Präparation. Quantitative masssenspektrometrische Analysen der extrazellulären Kompartimente von RMG führten zur Identifikation von über 250 verschiedenen Proteinen, von denen etwa 80 ein Signalpeptid für die klassische Sekretion besitzen. Die Kombination der beiden Analyseansätze erlaubte uns ein umfassendes Profil von RMG sekretierten Proteinen zu erstellen. Darunter befinden sich Chemokine, Metalloproteinasen, Zytokine, Interleukine und Bestandteile der extrazellulären Matrix, sowie bekannte, von RMG sekretierte Faktoren wie z.B. PEDF, SPARC und CNTF. Für viele der identifizierten Proteine war jedoch bislang nicht bekannt, dass sie von RMG sezerniert werden und diese stellen vielversprechenden Kandidaten dar mit neurotrophem Potential auf retinale Neurone. Wir haben bislang diese neurotrophe Wirkung von insgesamt 20 Kandidaten auf primären Photorezeptoren getestet. Dabei zeigte IGF-II, sowohl einen positiven Effekt auf das Überleben von Photorezeptoren in vitro, als auch neuroprotektives Potenzial in Explant-Kulturen von rd1 Mäusen, dem Tiermodell für Retinitis Pigmentosa.
Schlussfolgerungen
Die Kombination von Transkriptom- und Proteomanalysen ermöglicht die umfassende Identifikation von sekretierten Proteinen aus primären RMG mit vermutetem neurotrophem Potenzial. Darunter befinden sich bekannte extrazelluläre Matrixkomponenten wie SPARC, PEDF, MMPs und FGFs und darüberhinaus viele neue sekretierte Faktoren, die auf ihre neuroprotektive Wirksamkeit untersucht werden.

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