Multimodale Darstellung, Verteilungsmuster und Autofluoreszenzeigenschaften von Zellen des menschlichen retinalen Pigmentepithels in Abhängigkeit vom Alter und von Veränderungen im Zuge der altersbedingten Makuladegeneration

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Thomas Ach
• Fachliche Zuordnung: Augenheilkunde
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 225227250

Veränderungen der Netzhaut, wie die altersbedingte Makuladegeneration (AMD), sind die Hauptursache für erworbene Blindheit in den westlichen Industrienationen. Die zugrunde liegenden Veränderungen auf Basis des retinalen Pigmentepithels (RPE) sind nicht ausreichend geklärt. Die Akkumulierung des autofluoreszierenden (AF) Fluorophors Lipofuszin (LF) in RPE-Zellen wird für einen RPE-Zelltod und ein Fortschreiten der AMD verantwortlich gemacht. Daten auf zellulärer Ebene von menschlichen Augen sind aber limitiert. In vivo AF-Aufnahmen des menschlichen Fundus zeigen grobe Muster der AF-Verteilung und ermöglichen deshalb nur eingeschränkte Aussagen zur LF-Verteilung in RPE-Zellen und dem damit verbundenen Funktionsstatus dieser Zellen. Ziel des geplanten Projekts ist es, aus dem chorioretinalen Gewebe von Spenderaugen digitale Karten zur Topographie des menschlichen retinalen Pigmentepithels nach unterschiedlichen Gesichtspunkten (alterskorreliert und Berücksichtigung verschiedener Stadien der AMD) zu erstellen. An definierten Punkten der Makula (ca. 75 Punkte) werden hierzu jeweils Stereofarb-, Infrarot-, Rotfrei- und Autofluoreszenzaufnahmen angefertigt und die Anzahl und Verteilung der RPE-Zellen an diesen Punkten ausgewertet. Zudem lassen sich die AF-Eigenschaften (spektrale Verteilung, AF-Intensitäten) der RPE-Zellen bestimmen. AF-Messungen auf subzellulärer Ebene ergänzen diese histologischen Studien. Durch Anwendung der strukturierten Beleuchtung, einer neuen laseroptischen, hochauflösenden Mikroskopietechnik, werden die AF-Spektren einzelner intrazellulärer Granula sowie die Fluorophorverteilung innerhalb dieser Granula aufgezeichnet. Die groben, in vivo zu beobachtenden AF-Muster werden mit den AF-Mustern auf zellulärer und sub-zellulärer Ebene verglichen, zusätzlich unterstützt durch die Beobachtungen im Nanometerbereich mittels strukturierter Beleuchtung. Weitere im Labor laufende Projekte, wie die ex vivo optische Kohärenztomographie und hochauflösende histologische Aufnahmen ganzer Makulae, tragen positiv zur Ergebnisinterpretation bei. Die erwarteten Resultate werden eine deutlich verbesserte Grundlage für die Interpretation klinischer Fundus-AF-Aufnahmen bilden. Diese Technik hat mittlerweile weite Verbreitung in kommerziell erhältlichen Geräten gefunden. Somit wird dieses Projekt das Wissen um die RPE-Zellgeometrie, die Pathogenese des LF, die AF-Verteilung und die AMD-Progression erhöhen und gegenwärtige und zukünftige Interpretationen von klinischen Retinaaufnahmen prägen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeberin: Professorin Christine Curcio, Ph.D.