98. Jahrestagung der DOG 2000

K 27

Hemmung lysosomaler Funktionen humaner RPE-Zellen durch den Lipofuszinbestandteil A2-E

F. Schütt, M. Bergmann, J. Kopitz, F. G. Holz

Einleitung: Ein Fluorophor des Lipofuszins, A2-E, (N-retinyliden-N-retinylethanolamin; Eldred and Lasky, Nature 1993) hemmt den lysosomalen Stoffwechsel humaner retinaler RPE-Zellen und besitzt phototoxische Eigenschaften (Holz et al., 1999; Schütt et al., 2000). Das lysosomale Kompartiment dient dem Abbau von Photorezeptoraußensegmenten und nimmt somit eine zentrale Stellung innerhalb des Stoffwechsels von RPE-Zellen ein. Wir untersuchten neben der vorher gezeigten pH-Wert Erhöhung weitere mögliche Mechanismen der Hemmung lysosomaler Enzyme durch den Retinoidbestandteil A2-E.

Methoden: RPE-Zellhomogenate wurden nach Potter-Elvejem gewonnen und die Aktivitäten 24 verschiedener lysosomaler Enzyme vor und nach Inkubation mit unterschiedlichen A2-E-Konzentrationen (0,1 bis 10 m M) gemessen. Der Proteingehalt wurde jeweils bestimmt und die Enzymaktivitäten ermittelt (units pro mg Protein). Weiterhin bestimmten wir die Membran-Stabilität isolierter Lysosomen aus humanen RPE-Zellen der Zellkultur durch Inkubation mit unterschiedlichen A2-E-Konzentrationen (0,01-10 m M).

Ergebnisse: Die Aktivitäten der gemessenen lysosomalen Enzyme wurden durch eine A2-E Inkubation nicht beeinflußt. A2-E in einer Konzentration über 2 m M führte zu einer Ruptur lysosomaler Membranen, erkennbar an der Freisetzung des lysosomalen Markerenzyms ß-Hexosaminidase.

Schlußfolgerung: Die Ergebnisse legen nahe, daß die A2-E bedingte Hemmung des lysosomalen Stoffwechsels nicht durch eine direkte Enzymhemmung vermittelt wird. Möglicherweise führt eine Hemmung membranständiger Protonenpumpen zu einem intralysosomalen pH-Anstieg mit Verlust lysosomaler Enzymaktivität. Nichtabgebaute Stoffwechselprodukte können so in den RPE-Zellen akkumulieren und zur Anhäufung von Lipofuszingranula beitragen. Die Ruptur lysosomaler Membranen weist auf eine Detergentienwirkung des A2-E hin. Die Freisetzung lysosomaler Enzyme in das Zytosol ist jedoch mit einer letalen Zellschädigung verbunden. Ein besseres Verständnis der molekularen Mechanismen ist die Grundlage für die Entwicklung neuer pharmakologischer Therapieansätze bei der AMD.

Universitäts-Augenklinik Heidelberg, Im Neuenheimer Feld 400, D-69120 Heidelberg; mit Unterstützung der DFG (Ho 1926/2-1)



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