Endotheliale Zellproliferation als potentieller Mechanismus für die Entstehung des Plus Disease der Frühgeborenenretinopathie im Sauerstoff-induzierten Retinopathie Modell

N Hewing; VH Guaiquil; MF Chiang; MI Rosenblatt; RVP Chan; CP Blobel

doi:10.1055/s-0033-1363415

Klinische Monatsblätter für Augenheilkunde, Table of Contents

Endotheliale Zellproliferation als potentieller Mechanismus für die Entstehung des Plus Disease der Frühgeborenenretinopathie im Sauerstoff-induzierten Retinopathie Modell

N Hewing ¹^,²^,³, VH Guaiquil ²^,³, MF Chiang ⁴, MI Rosenblatt ², RVP Chan ², CP Blobel ³^,⁵

¹Berlin – Klinik für Augenheilkunde, Charité Campus Benjamin Franklin
²New York -Department of Ophthalmology, Weill Cornell Medical College
³New York, Arthritis and Tissue Degeneration Program, Hospital for Special Surgery
⁴Portland/Oregon – Departments of Ophthalmology & Medical Informatics and Clinical Epidemiology, Casey Eye Institute, Oregon Health & Science University
⁵New-York – Departments of Medicine and of Physiology, Biophysics and Systems Biology, Weill Medical College of Cornell University

Abstract

Hintergrund: Die Entscheidung zur Therapie der Frühgeborenenretinopathie wird vorrangig am Ausmaß des Plus Disease getroffen. Die Entstehung des Plus Disease ist jedoch weitgehend unklar. In vorausgegangenen Studien spielte eine Erhöhung des kapillaren Widerstands in Kombination mit erhöhtem Blutfluss oder der Hypoxie-induzierte VEGF-Anstieg eine wesentliche Rolle in der Entstehung des Plus Disease. Daher war es das Ziel unserer Studie, die Eigenschaften des Plus Disease im Mausmodell mit der Erkrankung bei Frühgeborenen zu vergleichen und den potentiellen Mechanismus der Entstehung von Tortuositas und Dilatation zu charakterisieren.

Methoden: Wild-typ Mäuse wurden mit dem Sauerstoff-induzierten Retinopathie Modell (OIR) behandelt (75% Sauerstoff vom postnatalen Tag 7 – 12). Die Charakteristika des Plus Disease – arterielle Tortuositas und venöse Dilatation – wurden auf den flat-mount Retinae vom postnatalen Tag 12 – 17 analysiert. Für den Tortuositas-Index wurde die Länge des Gefäßes mit einer Geraden vom Anfangs- und Endpunkt der Arterie berechnet; die Dilatation wurde anhand des Durchmessers der Gefäßwand bestimmt. Proliferierende endotheliale Zellen der retinalen Gefäße wurden mittels Bromo-Desoxyuridin gefärbt. Um die Auswirkung von VEGF auf die Proliferation der Zellen zu untersuchen, wurde Bevacizumab intravitreal injiziert.

Ergebnisse: Nach der Behandlung mit dem OIR Modell entwickelten die Mäuse eine arterielle Tortuositas und eine Dilatation der venösen Gefäße vergleichbar mit dem klinischen Bild des Plus Disease bei Frühgeborenen. Das Ausmaß der arteriellen Tortuositas und venösen Dilatation, sowie die Anzahl der proliferierenden Zellen in den Gefäßen nahmen vom postnatalen Tag 12 – 17 bedeutend zu. Nach intravitrealer Injektion von Bevacizumab kam es zu einer signifikanten Abnahme von Tortuositas, Dilatation und der Anzahl proliferierender Zellen in den Gefäßen der Mausretina.

Schlussfolgerung: Unsere Ergebnisse unterstützen die Annahme, dass die Tortuositas und Dilatation der Gefäße beim Plus Disease durch den Hypoxie-induzierten VEGF-Anstieg mit nachfolgender Proliferation von Endothelzellen entstehen. Die Behandlung mit anti-VEGF stellt eine potentielle Therapie für die Rückbildung des Plus Disease dar.