Manifestation einer Neuropathie im kornealen Nervenplexus diabetischer NOD Mäuse

Fragestellung: Patienten mit einem Typ 1 Diabetes mellitus (T1DM) weisen ein hohes Risiko auf Small-Fibre Neuropathien zu entwickeln. Die in vivo konfokale Laser Scanning Mikroskopie ermöglicht die Untersuchung des subbasalen Hornhautnervenplexus hinsichtlich morphologischer Veränderungen. Die NOD Maus stellt ein etabliertes Tiermodell für den T1DM dar. Das Ziel dieser Longitudinalstudie war die Untersuchung der kornealen Nervenstruktur diabetischer und gesunder NOD Mäuse mittels konfokaler Laser Scanning Mikroskopie und die Korrelation zum metabolischen Status der Tiere.

Methodik: Bei den NOD Mäuse wurden im Zeitverlauf Insulinautoantikörpern, Blutglucose, HbA1c und Advanced Glycation Endprodukte (AGEs) bestimmt. Die in vivo konfokale Laser Scanning Mikroskopie der Hornhaut wurde in Allgemeinnarkose mit dem HRTII + RCM System (Heidelberg Engineering) durchgeführt. Die Bildauswertung erfolgte mit der AutoQuantX Software (Media Cybernetics).

Ergebnisse: NOD Mäuse mit einem hohen Insulinautoantikörpertiter im Alter von 20 Wochen wurden als diabetisch eingestuft. Diese Tiere wiesen mit 24mmol/l und 10,5% im Vergleich zu gesunden NOD Mäusen (5mmol/l und 4%) signifikant höhere Blutglucose und HbA1c Werte auf. Die mikroskopische Untersuchung von je fünf gesunden und diabetischen Mäusen erfolgte alle 3 Wochen. Die Dekonvolution von Bildsequenzen der gesunden Mäuse zeigte eine perlenartige Feinstruktur der Nervenfasern, wie sie beim Menschen bereits beschrieben wurde. Eine progressive Reduktion der linearen Nerventextur und eine Zunahme der Tortuosität konnte dagegen bei den diabetischen NOD Mäusen beobachtet werden. Die Quantifizierung der Gesamtlänge aller Nervenfasern pro Bild ergab eine signifikante Reduktion der subbasalen Nervenfasern bei den diabetischen NOD Mäusen im Vergleich zu ihren gesunden Wurfgeschwistern. Die gleichzeitig erfolgte Messung der AGEs offenbarte einen signifikanten Anstieg bei den diabetischen NOD Mäusen.

Schlussfolgerung: Mit der in vivo konfokalen Laser Scanning Mikroskopie konnten wir erstmals eine Reduktion der murinen Hornhautnerven bei diabetischen NOD Mäusen im Vergleich zu gesunden NOD Mäusen zeigen. Weiterführende Studien sollen klären, in welchem Zusammenhang der Anstieg an AGEs mit den bereits zu einem frühen Zeitpunkt der Diabetesmanifestation auftretenden kornealen Nervenveränderungen steht. Perspektivisch könnte mit der in vivo konfokalen Laser Scanning Mikroskopie eine nicht invasive Methode zur frühen Detektion der diabetischen Neuropathie etabliert werden.