Charakterisierung differenziell exprimierter Proteine in Glaskörper- und Netzhautgewebe von Pferden mit Uveitis im Vergleich zu gesunden Kontrollen
Final Report Abstract
Die equine rezidivierende Uveitis (ERU) tritt weltweit sehr häufig beim Pferd auf (Prävalenz 10%). Die Erkrankung ist gekennzeichnet durch wiederkehrende Entzündungen des inneren Auges, wobei das Immunsystem Netzhautproteine attackiert und damit das neuronale Netzwerk zerstört. Die ERU kann mit immunsuppressiven Medikamenten etwas kontrolliert, aber nicht aufgehalten werden und führt zur Erblindung. Neben der Relevanz für die Tiermedizin hat die ERU eine wichtige Funktion als einziges spontanes Tiermodell für die Autoimmunuveitis des Menschen. Die Erkrankungen verlaufen klinisch ähnlich und es gelang bereits die Entdeckung eines neuen Autoantigens beim Pferd, dass auch für den Menschen relevant ist. Da die Pathogenesemechanismen und beteiligten Pfade an der ERU noch ungeklärt sind, wurden in diesem Projekt differenziell regulierte Proteine im entzündeten Zielgewebe mit proteomischen Methoden identifiziert und näher charakterisiert. Ein neuer Befund war unter anderem der Verlust der Wnt-Inhibitoren SFRP2 und Dkk3 in an ERU erkrankten Augen. Die nähere Charakterisierung dieser Regulation zeigte eine sehr wichtige Rolle der retinalen Müllergliazellen (RMG) bei der Autoimmunreaktion bei ERU. Zum einen ändert sich die Expression von Ionen- und Wsserkanalproteinen in der Entzündung, was die Schwellung der Zellen erklärt. Zum anderen verlieren RMGzellen ihre neuroprotektiven Eigenschaften (Verlust von Dkk3, Osteopontin) und entwickeln einen inflammatorischen Phänotyp (IFN-gamma). Die RMG können sich offensichtlich in dem entzündlichen Milieu als nicht professionelle antigenpräsentierende Zellen verhalten. Diese Ergebnisse führten zu funktionellen Studien auf zellulärer Ebene, wo wir nach Etablierung primärer Pferde- RMGzellkulturen auch eine equine RMGzellinie (eqMC7) entwickelten, die wir für Untersuchungen zur Reaktion dieser Zelle auf Mitogene und proinflammatorische Zytokine nutzen können. Es zeigte sich, dass RMG Zellen mit einer differenzierten Zytokin- und Chemokinsekretion auf verschiedene Stimuli reagieren und Rezeptoren der angeborenen Immunabwehr besitzen und damit entscheidend an der Immunpathogenese beteiligt sind. Weiterführende Untersuchungen werden klären, unter welchen Voraussetzungen die RMG- Zellen Funktionen der angeborenen Immunabwehr bei Autoimmunreaktionen ausüben. Für die Wnt-Inhibitoren SFRP2 und Dkk3 wurden etliche bislang unbekannte Interaktoren im Auge identifiziert, wodurch es möglich wird, die an der Erkrankung beteiligten Faktoren und Pfade zu analysieren, die nach dem Wegfall der Inhibition durch SFRP2 und Dkk3 aktiv werden. Desweiteren wird das von uns als in der ERU herunterreguliert beschriebene Protein PEDF seit kurzem ebenfalls als Wnt-Inhibitor bezeichnet, weswegen die Klärung der Bedeutung des Wnt-Signalweges für die ERU weiter an Bedeutung gewinnt. Die Analyse der intaokulären IgM Antworten im Zusammenhang mit der erniedrigten SFRP2 Expression ergab überraschend häufige IgM Autoimmunantworten, wobei interessanterweise gegen Neurofilament M eine offensichtlich persistierende IgM Antwort nachgewiesen werden konnte (in 44% der ERU Fälle).
Publications
- (2010). Equine rezidivierende Uveitis: Pathogenese assoziierte Faktoren im Glaskörper. Dissertation, LMU München, Tierärztliche Fakultät
Hofmaier, Florian
- (2011). Die Bedeutung der Müllerzelle für die Pathogenese der equinen rezidivierenden Uveitis und Etablierung einer equinen Müllerzelllinie. Dissertation, LMU München, Tierärztliche Fakultät
Eberhardt, Christina
- Changes in matrix metalloproteinase network in spontaneous autoimmune disease model. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2011, Apr 8;52(5):2314-2320
Hofmaier F., Hauck S.M., Amann B., Degroote R.L., Deeg C.A.
- Differential expression of inwardly rectifying K+ channels and aquaporins 4 and 5 in autoimmune uveitis indicate misbalance in Müller glial cell-dependent ion and water homeostasis. Glia. 2011, May;59(5):697-707
Eberhardt C., Amann B., Feuchtinger A., Hauck S.M., Deeg C.A.
(See online at https://doi.org/10.1002/glia.21139)
