Untersuchung der Interaktion von limbalen Epithelzellen und Stromazellen von Patienten mit einer Aniridie assoziierten Keratopathie

• Antragstellerin: Dr. Tanja Stachon
• Fachliche Zuordnung: Augenheilkunde
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 522478626

Die kongenitale Aniridie ist eine sehr seltene Erkrankung des Auges, etwa 1 von 64000 aus der Bevölkerung ist von dieser Erkrankung betroffen. Patienten, die eine Aniridie aufgrund einer Mutation des hoch konservierten, für die okuläre Entwicklung relevanten PAX6-Gens haben, leiden unter anderem an einem frühen Einsetzen einer Aniridie-assoziierten Keratopathie (AAK). Infolgedessen kommt es zu massiven Hornhautproblemen (Epithelialisierungsstörungen, rezidiv. Erosionen, vaskularisierten Hornhautnarben, sowie zu Hornhautdekompensation mit Hornhauttrübung). Die möglichen Ursachen für die AAK sind unter anderem Stammzellverlust, eine Stammzellfunktionsstörung oder eine gestörte Interaktion zwischen Keratozyten (den stromalen Zellen der Hornhaut) Konjunktiva und Epithelzellen. Für einige vorausgegangene Studien untersuchten wir aus der Limbusregion von Aniridie-Patienten mit fortgeschrittener AAK kultivierte Limbus-Epithelzellen. Ebenso ist es möglich, die stromalen Zellen zu isolieren und zu kultivieren. Über diese Zellen ist bisher wenig bekannt, und in unseren Studien möchten wir mehr über die Interaktion der epithelialen und stromalen Zellen der Limbusregion herausfinden. Zusätzlich möchten wir untersuchen, wie die epithelialen und stromalen Zellen in der Zellkultur auf Entzündungsreize und oxidativen Stress reagieren. Um mehr Erkenntnisse hinsichtlich des genetischen Expressionsmuster der epithelialen und stromalen Zellen von Aniridie Patienten zu erhalten ist eine Microarray-Analyse ein wichtiges Tool, um eine systematische Grundlage für weitere Untersuchungen zu generieren. Da aufgrund des sehr seltenen Krankheitsbildes die Möglichkeit eingeschränkt ist, Biopsie-Material von Patienten mit Aniridie für experimentelle Arbeiten zu verwenden, sind wir darauf angewiesen mit Zellmodellen zu arbeiten. In unserer Arbeitsgruppe haben wir ein PAX6-siRNA-Aniridie basiertes Epithelzellmodell entwickelt. Dieses Zellmodell (es imitiert die epithelialen Zellen von Aniridie-Patienten) möchten wir auch nutzen, falls absehbar wird, dass nicht ausreichend Zellen von Aniridie-Patienten zur Verfügung stehen. Aus Gewebebiopsien wird enzymatisch eine Einzelzellsuspension hergestellt. Hier können die epithelialen Zellen von den stromalen Zellen getrennt und anschließend kultiviert werden. Sind nicht genügend Biopsien von Aniridie Patienten vorhanden, werden Biopsien von verstorbenen Patienten verwendet, die ihre Hornhaut für die Transplantation zur Verfügung gestellt haben und von deren Zellen wir ein si-RNA-PAX6 Zellmodell herstellen. Von den kultivierten Zellen werden nach Induktion von Entzündungsreizen und hypoxischem Stress, oder der Co-Kultivierung von limbalen Epithel- und Stromazellen entzündungsrelevanter Marker sowie Stammzell- und Differenzierungsmarker mittels mircroarray, qPCR, WB und/oder ELISA gemessen und ausgewertet.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen