Projekt: A05
Die Rolle limbaler mesenchymaler Stammzellen bei kornealer (Lymph)angiogenese, Entzündung und UV-induzierter Pterygium-Pathogenese
Der limbale Bereich des Auges stellt die Übergangszone zwischen der gefäßfreien Hornhaut und der stark (lymph)gefäßversorgten Bindehaut dar. Hier befinden sich die limbalen epithelialen Stammzellen (LESCs), die für die Regeneration und den Erhalt der äußeren Hornhautschicht unerlässlich sind. Diese Region wirkt auch als Barriere gegen Gefäßeinsprossung und Entzündung. Wird diese Schutzfunktion gestört, kann dies zu Sehminderung führen – etwa bei Pterygium, einer UV-bedingten, fibro-vaskulären Wucherung, die weltweit etwa 12 % der Bevölkerung betrifft. Pterygien wachsen auf die Hornhaut vor, verursachen Entzündungen, Gefäßneubildungen und können unbehandelt zur Erblindung führen.
Im Stroma des Pterygiums befinden sich Zellen, die durch die Wechselwirkung mit dem Epithel zur Hyperplasie und Fibrose beitragen – insbesondere durch die Überaktivierung von Myofibroblasten. UV-Strahlung verursacht DNA-Schäden, die Zellalterung, Stammzellenabbau sowie entzündliche und metabolische Veränderungen nach sich ziehen können. Unsere Vorarbeiten zeigen, dass LESCs unter UV-Belastung ihre Stammzelleigenschaften verlieren und proinflammatorische Zytokine ausschütten. Auch limbale Fibroblasten verändern sich nach UV-Exposition: Sie produzieren vermehrt Entzündungs- und Fibrosemarker.
Cyclobutan-Pyrimidin-Dimere (CPD) blieben auch nach der Photoreaktivierung im limbalen Bereich nachweisbar (A–C und E–G). Die Gewebeschnitte wurden als Ganzmounts dargestellt und immunhistochemisch gefärbt: CPD (rot), p63α (grün) als Marker für Stammzellen, sowie DAPI (blau) zur Darstellung der Zellkerne (siehe zusammengesetzte Bilder A und E).
In der zentralen Hornhaut hingegen war das CPD-Signal nach Photoreaktivierung deutlich reduziert (D und H, jeweils ohne bzw. mit Photoreaktivierung).
In diesem Projekt untersuchen wir eine neu identifizierte Population limbaler mesenchymaler Stammzellen (LMSC), die ein vielversprechendes therapeutisches Potenzial besitzt – bei UV-induzierter Schädigung jedoch auch maßgeblich an der Entstehung des Pterygiums beteiligt ist.
Die Aufklärung der potenziell immunregulatorischen Eigenschaften dieser Zellen sowie ihrer durch UV-Strahlung ausgelösten (lymph)angiogenen und entzündlichen Effekte wird dazu beitragen, neue therapeutische Strategien gegen korneale Neovaskularisation, Entzündungen sowie das Fortschreiten und Wiederauftreten des Pterygiums zu entwickeln.
Zentrale Methoden:
• Primäre Zellkultur
• Zellkultur-Assays
• Durchflusszytometrie
• Zellsortierung
• Proteomik
• Bildanalyse
• Transgene Mausmodelle
• RNA-Sequenzierung
• Bioinformatik
• shRNA
• Immunhistochemie (IHC)
• Immunfluoreszenz (IF)
