Identifizierung BrdU positiver Zellen im Trabekelwerk des Affen Hinweis auf mögliche Trabekelwerksstammzellen?

Ein erhöhter Abflusswiderstand im Trabekelwerk (TW) stellt eine mögliche Ursache für einen erhöhten intraokularen Druck dar. Die Abflussbehinderung im Bereich des Trabekelwerks kann unter anderem durch einen altersbedingten Verlust von Trabekelwerkszellen entstehen. Als Zukunftsperspektive könnte die Regeneration dieses Zellverlustes durch eine Stimulation adulter Stammzellen einen zell-basierten Therapieansatz zur Glaukombehandlung darstellen. So war das Ziel der vorliegenden Arbeit, potentielle adulte Stammzellen und ihre Nische im Kammerwinkel von Affenaugen zu identifizieren. Hierfür wurden vier Makakkenaffen über vier Wochen mit 5-Brom-2-desoxyuridin (BrdU 30 mg/kg Körpergewicht) behandelt. Die Augen zweier Tiere wurden sofort nach der Behandlung zur Analyse aufgearbeitet (Gruppe 1), während die beiden anderen Tieren nach der BrdU Behandlung für weitere 4 Wochen in einem BrdU freien Intervall gehalten wurden (Gruppe 2). Da BrdU während der Synthesephase in die DNA eingebaut wird, wurden in der Gruppe1 alle proliferierende Zellen BrdU markiert, wohingegen in Gruppe 2 nur noch die Zellen BrdU enthielten, die sich in dem BrdU freien Intervall selten teilten – ein klassisches Charaktermerkmal adulter Stammzellen. Die Anzahl BrdU-positiver Zellen wurde in beiden Gruppen unter Berücksichtigung der verschiedenen Subareale des Kammerwinkels (corneosklerale und uveosklerale Trabekelwerk, juxtakanalikuläres Gewebe, Schlemm-Kanalendothel, Skleralsporn, Operculum und die Schwalbe’sche Linie) quantitativ bestimmt und statistisch ausgewertet. Bei beiden Gruppen zeigte sich eine signifikant höhere Anzahl BrdU-positiver Zellen im Bereich der Schwalbe’schen Linie im Vergleich zu den anderen Bereichen. Auch blieb hier die Intensität und Anzahl BrdU positiver Zellen zwischen Gruppe 1 und Gruppe 2 unverändert. Dies deutet auf eine Zellpopulation mit geringer Teilungsaktivität hin. Immunhistochemische Doppelfärbungen der BrdU positiven Zellen mit dem Stammzellmarker Oct4 zeigten eine Kolokalisation von BrdU und Oct4 im Bereich der Schwalbe`schen Linie. Zusammengefasst deuten diese Beobachtungen auf eine Population adulter Stammzellen im Bereich der Schwalbe’schen Linie hin. Die detaillierte Morphologie-Analyse des Kammerwinkels am Semidünnschnitt zeigte regelmäßig im Bereich der Schwalbe’schen Linie kuboidale Zellen, die häufig in Clustern in die Desçemet´sche Membran eingebettet waren. Ultrastrukturell stellten sich dort kleinere Zellen mit wenig Zytoplasma dar, die von Mitochondrien-reichen Zellen umgeben waren. Die strukturellen Analysen zeigten das charakteristische, morphologische Bild einer spezifischen Nische in der Region der Schwalbe`schen Linie. Zusammengefasst zeigen unsere Befunde eine spezifische Oct4 positive Zellpopulation im Bereich der Schwalbe’schen Linie, die in einer strukturell abgrenzbaren Nische angesiedelt ist. Diese Zellpopulation bildet daher höchst wahrscheinlich einen Verband an adulten Stammzellen, die die potentielle Fähigkeit besitzen den Verlust an TW-Zellen und / oder Endothelzellen der Cornea zu ersetzen