Aufklärung der Rolle der Sekretomfraktionen der limbalen Nischenzellen für die Epithelzellen der Hornhaut Homöostase

• Antragsteller: Naresh Polisetti, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Augenheilkunde
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 556984092

Limbale epitheliale Stamm-/Vorläuferzellen (LEPC) sind für die Homöostase und Regeneration des Hornhautepithels von wesentlicher Bedeutung. Sie sind im korneoskleralen Limbus angesiedelt und interagieren dort in der limbalen Stammzelnische mit Melanozyten (LM) und mesenchymalen Stromazellen (LMSC). Eine Schädigung der LEPC oder der sie umgebenden Nische führt zu einem Mangel an limbalen Stammzellen (LSCD) mit der Folge einer Vaskularisierung und Trübung der Hornhaut, die zum Verlust des Sehvermögens führen kann. Die Erfolgsquote der LEPC-Transplantation ist auf 50 bis 80 % begrenzt, wenn die Gewebestruktur der limbalen Stammzellnische beschädigt ist. Daher sind sowohl die Wiederherstellung einer gesunden Nischenstruktur als auch eine Quelle für patienteneigene Zellen zur Besiedlung der limbalen Nische notwendig, um die Behandlung zu verbessern. Basierend auf unseren früheren Forschungsergebnissen, die zeigen, dass das Sekretom von LMSC und LM Faktoren enthält, die die epitheliale Regeneration fördern und Immun- und Gefäßzellen beeinflussen, stellen wir die Hypothese auf, dass spezifische Fraktionen des Zellsekretoms der limbalen Nische verschiedene regenerative, immunmodulatorische und angiomodulatorische Faktoren enthalten, die an der Aufrechterhaltung der Homöostase der limbalen Stammzellnische beteiligt sind. Damit könnten bestimmte Sekretomfraktionen eine neuartige Quelle für therapeutische Wirkstoffe zur Behandlung von LSCD und anderen Hornhautverletzungen mit Beeinträchtigung der limbalen Stammzellnische sein. Daher zielen die vorgeschlagenen Arbeiten darauf ab, aus von LMSC oder LM konditionierten Medien mittels Tangentialflussfiltration und Größenausschlusschromatographie Fraktionen von großen EV, kleinen EV und vesikelfreiem Medium zu gewinnen und diese auf Protein- und RNA-Ebene zu charakterisieren. Außerdem sollen deren Auswirkungen auf den LEPC-Phänotyp, die Wundheilung, Immunmodulation und Angiogenese mit Hilfe von In-vitro-Funktionstests und einem Hornhautverletzungsmodell im Kaninchen untersucht werden. Diese systematische Bewertung der bioaktiven Komponenten des Sekretoms der limbalen Nische wird die Entwicklung zellfreier Therapien zur Behandlung von LSCD und anderen Hornhautverletzungen unterstützen. Die Identifizierung der wichtigsten LEPC-regulierenden Nischenfaktoren könnte neue Ansätze zur pharmakologischen Beeinflussung der Mikroumgebung der limbalen Nische und zur Stimulation der endogenen Stammzellaktivität ermöglichen, um die Regeneration des Hornhautepithels zu verbessern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen