VEGF und Neuropeptide bei experimenteller choroidaler Neovaskularisation

Die feuchte altersbedingte Makuladegeneration (AMD) ist die häufigste Ursache für den Visusverlust bei älteren Menschen in der zivilisierten Bevölkerung und ist charakterisiert durch Gefäßneubildungen, welche von der Choroidea in den subretinalen Raum sprossen (CNVs). Die genaue Pathogenese dieser Gefäßneubildungen ist noch nicht geklärt, allerdings spielt der "vascular endothelial growth factor" (VEGF) eine wesentliche Rolle, zumal die Therapie mit VEGF-Blockern heute zum Standard bei der Therapie der AMD gehört. Aber es ist nicht klar, in welchem Ausmaß VEGF zur Pathogenese beiträgt und ob Neuropeptide wie Substanz P (SP), Sekretoneurin (SN) und Neuropeptid Y (NPY) ebenfalls involviert sind, welche denselben proangiogenen Effekt haben wie VEGF. Der Antrag sollte ermitteln, in welchem Ausmaß VEGF und die 3 Neuropeptide zur Pathogenese in einem passenden Tiermodell beitragen. Sowohl in vitro als auch in vivo Untersuchungen werden vorgenommen. In vitro soll der Rezeptor-mediierte Effekt von den Tachykininen, SN und NPY auf die Migration und Proliferation von choroidalen Endothelzellen untersucht werden sowie die Fähigkeit der Peptide zur Induktion der "capillary tube formation". In vivo wird die Entwicklung von CNVs nach Induktion mittels Laser mit SD-OCT ermittelt, aber auch ex vivo an choroidalen flat mounts. Als erstes soll untersucht werden, ob die Größe der CNVs reduziert ist bei Y2-, NK1- und SN-k.o. Mäusen. Danach wird die Effektivität einer intravitrealen Injektion eines SN-Antikörpers, eines nichtpeptidergen Y2 Antagonisten (BIIE 0246) und eines NK1 Antagonisten (SR140333) bei diesen CNVs ermittelt. Der Effekt wird unmittelbar nach Laserung erhoben, um herauszufinden, ob die Gefäßneubildung verhindert werden kann, als auch in voll entwickelten Gefäßneubildungen, um herauszufinden, ob es zur Rückbildung der Gefäße durch die Therapie kommt. Der Effekt des VEGF-Blockers Aflibercept wird zusätzlich auf gleiche Weise ermittelt und dient als interne Kontrolle. Sollte sich bei den in vitro und in vivo Untersuchungen herausstellen, daß eine Beteiligung von einem oder mehreren Peptiden in der Pathogenese von CNVs möglich ist, sollte die kombinierte Anwendung von VEGF mit den entsprechenden Peptiden in vitro und die kombinierte Anwendung von Aflibercept mit einem entsprechenden Peptid Antagonisten in vivo vorgenommen werden, um herauszufinden, ob der Effekt additiv ist. Ferner sollten die Neuropeptide mittels Immunfluoreszenz in den Membranen nachgewiesen werden. Und sollten die Neuropeptide in der Pathogenese involviert sein, wird die Expression des NK1 Rezeptors und des Y2 Rezeptors inklusive dem Processing von NPY zum Y2 Agonisten NPY3-36 durch endotheliales DPPIV mittels RT-PCR nachgewiesen.

Substanz P (SP) und Neuropeptid Y (NPY) sind Neuropeptide, von denen bekannt ist, daß sie ausgeprägt über den Neurokinin (NK)-1 bzw. NPY Y2 proangiogen wirken. In diesem Projektantrag sollte untersucht werden, ob beide Rezeptoren involviert sind in der Pathogenese von Laser-induzierten choroidalen Neovaskularisationen (CNVs) in Mäusen. Zu diesem Zweck wurde die Größe der CNVs mittels SD-OCT und sog. "flat mount preparations" nach Laserung erhoben, und zwar sowohl an NK1 und Y2 k.o. Mäusen als auch nach intravitrealer Injektion eines spezifischen nichtpeptidergen NK1 und Y2 Rezeptor Antagonisten in Wildtyp Mäusen; zum einen unmittelbar nach Laserung und zum anderen bei voll entwickelter CNV. Der Effekt von Eylea wurde auf gleiche Weise ermittelt. Mit Hilfe dieses sehr aufwendigen und anspruchsvollen Tierversuchs konnte festgestellt werden, daß sowohl bei den NK1 wie auch Y2 k.o. Mäusen die Größe der CNVs signifikant reduziert war. Zusätzlich führte die intravitreale Injektion vom Y2 Rezeptor Antagonisten und in etwas geringerem Ausmaß vom NK1 Rezeptor Antagonisten zu einer Reduktion der Größe der CNVs ähnlich wie Eylea, und zwar bei Injektion unmittelbar nach Laserung, jedoch nicht bei Injektion bei vollentwickelter CNV. Im Gegensatz dazu reduzierte die intravitreale Injektion von Eylea die Größe der CNVs sowohl bei Injektion unmittelbar nach Laserung als auch bei Injektion bei vollentwickelter CNV. Aber es wurde kein additiver Effekt bei kombinierter Behandlung mit Eylea und den Peptid Rezeptor Antagonisten festgestellt. Zusammenfassend kann angeführt werden, daß die NK1 und Y2 Rezeptoren die Entwicklung von Laser-induzierten CNVs im selben Ausmaß wie VEGF mediieren, und zwar offensichtlich durch Hochregulierung der Expression der Rezeptoren auf choroidalen Endothelzellen, aber sie haben keinen Einfluß auf die Regression von voll entwickelten Neovaskularisationen in diesem Tiermodell. Folglich dürften diese peptidergen Systeme in signifikantem Ausmaß integriert sein in der Initiierung von pathobiologischen Prozeßen bei feuchter Makuladegeneration.