Analyse von Sialinsäuren in der humanen Retina

Abstract

Polysialinsäuren sind polymere Kohlenhydratverbindungen, die im zentralen Nervensystem nicht nur an Entwicklungs- und Regenerationsprozessen beteiligt sind, sondern auch eine Rolle in der Regulation zellulärer und humoraler Immunreaktionen spielen. Entzündungsprozesse haben das Potential Gewebe zu schädigen, und ihre Beteiligung konnte bei einer Vielzahl von neurodegenerativen Erkrankungen gezeigt werden. Ziel dieser Arbeit war deshalb, im Rahmen eines Pilotversuchs mittels zum Teil neuer Verfahren Erkenntnisse zum Vorkommen von Sialinsäuren in der Retina humaner Gewebespender (n = 5, 3m/2w) zu gewinnen und mögliche assoziierte Faktoren zu beschreiben.<br /> Bei der Gesamtsialinsäurekonzentration ergaben sich signifikante Unterschiede zwischen den Retinaproben verschiedener Spender. Die Polysialinsäurekonzentration zeigte keinen signifikanten Unterschied zwischen den Proben verschiedener Spender. Immunhistochemisch waren Polysialinsäuren vor allem im Bereich der inneren Retinaschichten nachweisbar, während sich für Trisialinsäuren eine homogenere Färbung in der gesamten Retina zeigte. Bezüglich des Einflusses von Alter und Geschlecht zeigte sich in den immunhistochemischen Experimenten eine signifikant höhere Anfärbbarkeit von Oligo- und Polysialinsäuren in höherem Alter und bei weiblichen Spendern.<br /> Es konnte eine altersabhängige Zunahme der Anzahl und CD68-Färbungsintensität von Mikroglia, sowie der Gentranskription des inflamatorischen Zytokins IL1β in der humanen Retina nachgewiesen werden. Beim Vergleich der Geschlechter zeigte sich bei weiblichen Spendern eine höhere Anzahl von Iba1-positiven Mikrogliazellen, jedoch wurde nur der mikrogliale Homöostase-assoziierte Marker TMEM119 auch höher transkribiert. Zwischen Anzahl und Aktivität von Mikroglia, sowie der Gentranskription inflammatorischer Zytokine und den untersuchten Sialinsäuren ließ sich eine positive Korrelation der Transkription von TMEM119 mit der Gesamtsialinsäuremenge nachweisen. Darüber hinaus ergaben die Sialinsäurefärbungen lediglich Hinweise auf schichtspezifische Veränderungen, ohne dass ein konklusives Gesamtbild ableitbar war.<br /> Die Gentranskription der untersuchten Sialyltransferasen zeigte klare Hinweise auf eine Abhängigkeit vom Alter oder der Transkription von Mikroglia- und Entzündungsmarkern. Das Geschlecht, die Gesamtsialinsäurekonzentration und die Polysialinsäurekonzentration hatten hier keinen signifikanten Einfluss.<br /> Perspektivisch sollten weitere neue zum Beispiel auf Massenspektrometrie basierende Verfahren zur genaueren Analyse der Komplexität unterschiedlicher Mono-, Oligo und Polysialinsäuren etabliert und an einer größeren Stichprobe untersucht werden.<br /> Durch genauere Kenntnisse von Eigenschaften und Vorkommen von Sialinsäuren in humanen Retinae eröffnen sich Perspektiven für die klinische Anwendung als Therapie entzündlicher und degenerativer Erkrankungen der Netzhaut.