Funktioneller Einfluss von Galektinen und Aspekten der N-Glykosylierung auf die epithelial-mesenchymale Transformation von retinalen Pigmentepithelzellen im Rahmen der proliferativen Vitreoretinopathie

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Privatdozent Dr. Andreas Ohlmann; Privatdozentin Dr. Claudia Priglinger
• Fachliche Zuordnung: Augenheilkunde
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 181475910

Die epithelial-mesenchymale Transformation (EMT) spielt eine zentrale Rolle in den Frühstadien vieler okulärer Pathologien, insbesondere jedoch im Rahmen der proliferativen Vitreoretinopathie (PVR). Dabei transdifferenzieren dislozierte RPE Zellen zu einem myofibroblastenarigen, migratorischen und proliferativen Phänotyp, welcher die Bildung traktiver fibrozellulärer Membranen initiiert. Zahlreiche Proteine, insbesondere jene, welche in den Zellmembranen lokalisiert sind, wie Integrine oder Rezeptoren von Wachstumsfaktoren, weisen eine ausgeprägte Glykosylierung auf. Diese Glykane wiederum stellen Liganden für kohlehydratbindendene Proteine (Lektine) dar. In unseren Vorarbeiten konnten wir zeigen, dass sich sowohl die Expression von Galektinen als auch das Glykosylierungsmuster von retinalen Pigmentepithelzellen (RPE) im Rahmen der (EMT) massiv verändern. Ergebnisse aus den vergangenen Förderperioden zeigten, dass Galektine, welche spezifisch an bei der EMT vermehrt exprimierte Glykane binden, abhängig vom Glykosylierungszustand Adhäsion und Migration von transdifferenzieten RPE Zellen beeinflussen.In vorrausgegangenen Untersuchungen konnten wir bereits verschiedene RPE-spezifische Glykoproteinliganden (u.a. PDGFRB, CD44, Integrine) für rekombinantes Galektin-1 (rGal-1) und rGal-3 identifizieren. Deren Interaktion mit hohen Konzentrationen an rekombinantem Galektin führt zu einem Clustering der Interaktoren auf der Zelloberfläche, welches wiederum nur auftritt, wenn die Glykoproteinliganden β1,6-N-glykosyliert sind. Erste weiterführende Untersuchungen zeigen nun, dass rGal-1 und rGal-3 die Endozytose dieser Glykoproteine sowie das intrazelluläre Verteilungsmuster bzw. Trafficking der internalisierten Rezeptoren modifizieren können. Ziel unseres aktuellen Projektes ist es, unter Verwendung von RPE Zellen als Modelsystem für die epithelial-mesenchymalen Transformation in vitro, die funktionellen Auswirkungen differentieller Glykosylierungszustände von Galektinbindungspartnern auf die Bindung von Galektinen, auf den Verbleib der Bindungspartner an der Zellmembran bzw. deren Endozytose und letztlich auf die Aktivität der dadurch beeinflussten spezifischen Signaltransduktionswege zu untersuchen. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse sollen weiter zu einem besseren Verständnis der der EMT und PVR zugrundeliegenden zellbiologischen Prozesse beitragen. Letztlich könnten hieraus erste neue Ansatzpunkte zur Entwicklung von Therapien, welche sich die differentielle Glykosylierung zu Nutze machen, entstehen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen