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Induktion von Apoptose in humanen Linsenepithelzellen durch den Kalziumantagonisten Mibefradil in vitro als Therapieansatz für die Nachstarprävention
1Kunz F., 1Nebe B., 2Beck R., 3Noack T., 1Rychly J., 2Guthoff R.,
1Universität Rostock, Klinik für Innere Medizin, Abteilung Klinische Forschung (Rostock)
2Universität Rostock, Augenklinik (Rostock)
3Universität Rostock, Institut für Physiologie (Rostock)
Hintergrund: Der Nachstar ist die häufigste Komplikation der Kataraktchirurgie mit bis zu 50 % innerhalb von 2 Jahren postoperativ. Um die Funktion der humanen Linsenepithelzellen (hLEC) zu blockieren, erscheint der Eingriff in die intrazelluläre Signaltransduktion ein geeigneter experimenteller Ansatz.
Methode: Mibefradil, ein T-Kalzium-Kanalblocker, wurde in den Versuchen mit hLEC verwendet, die während der Kataraktchirurgie gewonnen wurden. Apoptose (Annexin V-FITC und TUNEL-Test), Aktin-Zytoskelett und Integrinrezeptorverteilung wurden in der Immunfluoreszenz mit der Konfokalen Mikroskopie analysiert. Die relative Quantifizierung der Integrinexpression erfolgte mit der Durchflusszytometrie. Hinsichtlich des Wirkungsmechanismus wurden Membraneigenschaften mit der Patch Clamp Technik untersucht.
Ergebnisse: Der Kalziumantagonist Mibefradil induzierte Apoptose innerhalb von 24 h, nachgewiesen durch die Phospha-tidylserin-Exposition auf der Zelloberfläche und nachfolgender DNA-Fragmentierung in Oligonucleotide. Der Apoptoseprozess wurde begleitet von einer Fragmentierung des F-Aktin-Zytoskeletts, die vor der DNA-Fragmentierung auftrat. Außerdem verursachte Mibefradil eine Beeinträch-tigung von Mechanismen der Zelladhäsion. Die homogene Verteilung des Integrinrezeptors β1α3 wurde aufgehoben und die Integrinexpression reduziert. Erste Versuche mit der Patch Clamp Technik konnten sowohl Kalium- als auch Kalziumkanäle in den hLEC identifizieren. Der einwärts gerichtete Strom wurde durch Mibefradil (10 µM) vollständig gehemmt. In Verbindung mit der schnellen Kinetik and der Aktivierungsschwelle lässt sich der einwärts gerichtete Strom hauptsächlich auf T-Kalziumkanäle zurückführen.
Schlussfolgerungen: Die Induktion der Apoptose durch Mibefradil ermöglicht einen neuen Therapieansatz für die Nachstarprävention. Weitere Experimente sind vor allem auf die genauen Mechanismen der Wirkung von Mibefradil ausgerichtet.