Proteomanalyse von Glaskörperflüssigkeit bei Patienten mit einem retinalen Venenverschluss

Hintergrund:

Das sekundäre Makulödem ist die häufigste Ursache für eine Thrombose assoziierte Visusverschlechterung. Die genauen pathophysiologischen Mechanismen bleiben bis dato nicht vollständig geklärt.

Ziel der Arbeit:

Diese klinisch-experimentelle Studie hat das Ziel, das Glaskörperproteom von Patienten mit einem retinalen Venenverschluss (RVV) zu entschlüsseln, sowie dysregulierte Proteine zu identifizieren und näher zu analysieren.

Material und Methoden:

Unverdünnte Glaskörperproben wurden im Rahmen einer Kernvitrektomie von nicht vortherapierten Patienten mit RVV und Kontrollpatienten mit idiopathischen Glaskörpertrübungen entnommen und anhand Massenspektrometrie gekoppelt mit Kapillarelektrophorese (CE/MS) und gekoppelt mit Flüssigkeitschromatografie (LC-MS/MS) untersucht. Die Proteinsignalintensitäten wurden im Mann-Whitney Test verglichen. Der quantitative Nachweis signifikant dysregulierter Proteine erfolgte mit Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA). Im Anschluss wurden die Proteine zusätzlich mithilfe von WebGestalt (WEB-base Gene SeT AnaLysis Toolkit), Wikipathways, PathwayCommons Tools und Disease analysis tool, sowie STRING Database analysiert.

Ergebnisse:

Insgesamt konnten 96 Proteine von 755 Peptiden in menschlichen Glaskörperproben (44 mit RVV und 24 Kontrollen) identifiziert werden. 17 davon wiesen signifikant unterschiedliche Signalintensitäten zwischen beiden Gruppen auf. Nach Korrektur für multiples Testen nach Benjamini-Hochberg sind fünf Proteine signifikant geblieben – Clusterin (p-Wert = 1,19E-02, Regulationsfaktor 1,85), Complement factor C3 (p-Wert = 3,55E-02, Regulationsfaktor 1,49), Immunoglobulin lambda-like polypeptide 5 (IGLL5, p-Wert = 1,37E-03, Regulationsfaktor 3,84), Opticin (p-Wert = 3,39E-03, Regulationsfaktor 0,51) und Vitronectin (p-Wert = 8,77E-03, Regulationsfaktor 10,2). Durch ELISA konnten signifikant hohe bzw. niedrige Konzentrationen von vier der fünf dysregulierten Proteine nachgewiesen werden – Clusterin (p-Wert = 3,1E-05; Regulationsfaktor 2,53), Complement factor C3 (p-Wert = 3,8E-02; Regulationsfaktor 1,13), Opticin (p-Wert = 4,9E-02; Regulationsfaktor 0,91) und Vitreonectin (p-Wert = 1,4E-04; Regulationsfaktor 2,84). Clusterin, Complement factor C3, Immunoglobulin lambda-like polypeptide 5, Opticin und Vitronectin zeigen bedeutende Rolle bei Entzündungsprozessen, Regulation der Hämostase, Zelladhäsion, Regulation des Zellüberlebens und -Zelltods.

Abb. 1: RVO-Proteomics. (Daten aus: Reich M et al. PLoS One 2016; 11: e0158001)

Diskussion:

Diese Studie zeigte zum ersten Mal eine Dysregulation von den oben genannten Proteinen im Glaskörper bei RVV. Ihre Bedeutung für die Pathogenese, die Diagnostik und die Therapie sollte in weiteren Studien geklärt werden.