TetO (Insulinrezeptor-knockout) Ratten – ein neues Modell für diabetische Retinopathie

Diabetische Retinopathie (DR) ist für fast 20% der Erblindungsfälle in der westlichen Welt verantwortlich, eine Tendenz die sich auf Grund der epidemiologischen Entwicklung noch verstärken wird. Im Moment stehen noch keine geeigneten Tiermodelle für DM Typ 2 zur Verfügung, die den Phänotyp ausreichend reproduzieren. Wir untersuchen im Folgenden die Eignung eines Rattenmodells mit induzierbarem Insulinrezeptor-knockout als Modell für DR bei DM Typ 2. Durch Tetrazyklin induzierbar, wird in Sprague Dawley (SD)-Ratten eine shRNA exprimiert, welche zu einer verminderten Expression des Insulinrezeptors führt (TetO, Kotnik et al. 2009). Verabreichung von Doxycyclin im Trinkwasser führt bei den Ratten zu einem Anstieg des Blutzuckers (> 300 mg/dl) bei Hyperinsulinämie. Die Untersuchungen erfolgten 4 – 6 Wochen nach Beginn der Hyperglykämie sowohl in vivo (FAG, GanzfeldERG) als auch ex vivo (Immunhistochemie an Sagittalschnitten der Retina und Flachpräparaten. Genexpression wurde mittels taqmanPCR untersucht. In der FAG konnten wir keine DR-typischen Veränderungen finden, im OCT zeigte sich eine generelle Verminderung der Retinadicke in den TetO-Tieren. Das ERG ergab eine Verminderung sämtlicher photopischer als auch skotopischer Parameter (a, b, c-Welle) sowie verminderte oszillatorische Potentiale. Flachpräparate der Retina zeigen Mikroaneurysmen, Stenosen sowie azelluläre Kapillaren. Neben einer Aktivierung von Astrozyten und Müllerzellen ergaben sich Hinweise auf einen Zusammenbruch der inneren und äußeren Blut-Retina-Schranke. Die ZO-1 Proteinexpression im RPE war stark reduziert in den TetO-Tieren, ebenso kam es zu einer Extravasation von Albumin aus den retinalen Gefäßen. Außerdem zeigten die TetO-Tieren einen Anstieg aktivierter Mikrogliazellen, welcher einherging mit der vermehrten Genexpression inflammatorischer Marker. Das TetO Modell stellt ein vielversprechendes Modell für DR bei DM Typ 2 dar, da es viele der charakteristischen Merkmale der DR, sowohl vaskulär als auch zellulär, reproduziert. Die Induzierbarkeit und Reversibilität des Insulinrezeptor-knockouts eröffnet die Möglichkeit für translationale Interventionsstudien.