Hemmung des NLRP3-Inflammasoms in humanen RPE-Zellen als pharmakologischer Ansatz zur Behandlung der altersabhängigen Makuladegeneration

Abstract

Die altersabhängige Makuladegeneration stellt die häufigste Erblindungsursache in Industrienationen dar. Für das Spätstadium der geographischen Atrophie stehen trotz intensiver Forschungsbemühungen bislang keine wirksame Therapieoptionen zur Verfügung. Studien legen nahe, dass chronische Entzündungsprozesse im Bereich des retinalen Pigmentepithels wie die Aktivierung des NLRP3-Inflammasoms eine entscheidende Rolle in der Pathogenese der Erkrankung spielen. <br /> Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden zwei verschiedene Mechanismen der NLRP3-Inflammasom-Hemmung als therapeutischer Ansatzpunkt evaluiert. <br /> Das NLRP3-Inflammasom wurde in humanen retinalen Pigmentepithelzellen nach einem Priming-Schritt mit Interleukin-1&alpha; über drei verschiedene Mechanismen aktiviert: lysosomale Membranpermeabilisation, oxidative Schädigung und P2X7-Rezeptoraktivierung. Die Inflammasom-Aktivierung wurde anschließend anhand der Ausschüttung des proinflammatorischen Zytokins Interleukin-1ß und des pyroptotischen Zelltodes gemessen. In diesen In-vitro-Modellen wurde die therapeutische Wirksamkeit der deuterierten mehrfach ungesättigten Fettsäuren D2-Lin und D4-&alpha;-Lnn und der selektiven NLRP3-Inhibitoren MCC950 und IFM-632 getestet. Während die beiden deuterierten Fettsäuren im Modell der oxidativen Schädigung keine Hemmung der Inflammsomaktivierung zeigten, ließ sich für beide NLRP3-Inhibitoren im P2X7-Rezeptor-Modell ein signifikanter inhibitorischer Effekt nachweisen. Damit stellen sie vielversprechende Wirkstoffkandidaten zur Therapie der altersabhängigen Makuladegeneration dar, die in weiterführenden Studien näher evaluiert werden sollen. <br /> Als relevanter Nebenbefund des Projekts zeigte sich, dass eine signifikante Steigerung der NLRP3-Aktivierung durch den P2X7-Rezeptor-Agonisten BzATP nur in Calcium- und Magnesium-freiem Medium erzielt werden konnte, was einen hemmenden Einfluss divalenter Kationen auf den P2X7-Kanal nahelegt. Zudem ließ sich eine Steigerung der pro-Interleukin-1&beta;-Expression nachweisen, wodurch BzATP als ein Priming-Faktor des NLRP3-Inflammasoms identifiziert wird. Dies könnte eine Rolle bei der Progression der geographischen Atrophie im Sinne eines sich selbst verstärkenden Mechanismus aus ATP-Freisetzung und P2X7-abhängiger Inflammasomaktivierung spielen.