Melaninalterung in retinalen Pigmentepithelzellen

Obwohl Melaningranula auffällige Strukturen des retinalen Pigmentepithels (RPE) darstellen, sind ihre biologischen Funktionen großteils ungeklärt. Neben der anerkannten Funktion, der Visusoptimierung durch Absorption von Streulicht, welches nicht von den Photorezeptoren abgefangen wird, wird dem RPE Melanin eine antioxidative Wirkung zugeschrieben. So soll Melanin unter bestimmten Bedingungen freie Radikale abfangen, Sauerstoffradikale neutralisieren und die Lipidperoxidation hemmen. Im Gegensatz dazu konnte jedoch auch gezeigt werden, dass bei Bestrahlung von Melanin mit sichtbarem Licht potentiell schädigende Superoxid Anionen und Hydrogen Peroxid auftreten können. Daher bleibt es weiterhin spekulativ, ob Melanin antioxidative Funktionen besitzt, und was noch wichtiger erscheint, ob Melanin diese Funktion auch im RPE wahrnimmt und diese Zellen vor einer oxidativen Schädigung, insbesondere dem photopischen Stress, schützen kann. Berücksichtigt man darüber hinaus noch die Folgen von Alterungsprozessen, so gewinnt die Frage nach den vermuteten antioxidativen und zytoprotektiven Eigenschaften von RPE Melanin nochmals an Bedeutung. Da RPE Melanin während der Embryogenese synthetisiert wird und während des Lebens nur mehr wenig bis keinen Turnover zeigt, sind altersabhängige Modifikationen des RPE Melanins nicht nur möglich, sondern sogar zu erwarten. Auf welche Weise aber die antioxidativen und zytoprotektiven Eigenschaften im Alter verändert werden, ist unklar. Ein Schwerpunkt dieses vorliegenden Projektes ist es ein RPE Zellkultur Modell, sowie ein Zellkultur Modell von experimentell gealterten Zellen, zu verwenden und zu verfeinern, um die Eigenschaften von Melanin in intakten Zellen zu studieren. Um unser Wissen über die biophysikalischen Eigenschaften von isolierten RPE Melanin zu erweitern, sind zusätzliche Studien mit in situ gealterten Melaningranula geplant, welche in weiteren Schritten auch durch Phagozytose in RPE Zellen eingebracht werden, um deren biologische Relevanz in der Zelle untersuchen zu können. Auf diese Weise können wir sowohl junges, intaktes Melanin, wie auch altes, modifiziertes Melanin, an jungen und gealterten RPE-Zellen untersuchen. Langfristiges Ziel ist es die Effekte von Alterungsprozessen auf antioxidative Systeme, welche RPE-Zellen vor oxidativer Schädigung schützen, zu erforschen.