Universität zu Köln

Schmidt, Manuel (2025). Expression der Zellzyklusinhibitoren p16 und p21 bei der Fuchs-Endotheldystrophie. PhD thesis, Universität zu Köln.

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Abstract

Die Fuchs-Endotheldystrophie (FED) ist eine bilaterale Erkrankung des Hornhautendothels. Sie stellt die häufigste Indikation zur Durchführung von Hornhaut-Transplantationen in Deutschland und weltweit dar. (Flockerzi et al., 2018; Heinzelmann, Böhringer, Eberwein, Reinhard, & Maier, 2016; Lang, Bischoff, Böhringer, Seitz, & Reinhard, 2014) Das gesunde Endothel besteht aus einer einlagigen Zellschicht hexagonaler Zellen. (Elhalis, Azizi, & Jurkunas, 2010) Eine Schlüsselfunktion des Endothels liegt im Erhalt des cornealen Hydratations-Gleichgewichtes und damit der Sicherstellung der optischen Transparenz der Cornea. Charakterisiert ist die FED durch den beschleunigten Verlust von (humanen) cornealen Endothelzellen (HCEC) und die vermehrte subendotheliale Ablagerung von extrazellulärer Matrix. (Hoppenreijs, Pels, Vrensen, Oosting, & Treffers, 1992; Laing, Sanstrom, Berrospi, & Leibowitz, 1976; Matsubara & Tanishima, 1983; C. Murphy, Alvarado, Juster, & Maglio, 1984) Die verbliebenen und gestressten HCEC sezernieren eine veränderte Matrix, welche zu Verdickungen der Descemet Membran mit Ausbildung tropfenförmiger Protrusionen, den sogenannten Guttae, führen. (Elhalis et al., 2010; G. O. Waring, 3rd, Rodrigues, & Laibson, 1978) Guttae stellen das pathognomonische Zeichen der FED dar. (Eghrari, Riazuddin, & Gottsch, 2015) Minimalinvasive Hornhauttransplantationen, bei denen selektiv einzelne Schichten der Hornhaut ersetzt werden, sind aktuell die gängige Therapieoption zur Behandlung der FED. (Borkar, Veldman, & Colby, 2016) Bei FED-Patienten erfolgt in der Regel eine Descemet Membrane Endothelial Keratoplasty (DMEK). (B. Bachmann, Schaub, & Cursiefen, 2016) In Tissue Micro Array-Untersuchungen konnte in HCEC von FED-Patienten eine erhöhte Expression der Zellzyklusinhibitoren p16 (Synonym: CDKN2A/INK4a) und p21 (Synonym: CDKN1A/Cip1/WAF1/Sdi1/Cap20) festgestellt werden. (Matthaei et al., 2013) In dieser Arbeit wurde die Expression von p16 sowie p21 im Rahmen der FED näher untersucht. Die Untersuchung erfolgte an Descemet Membran Endothel-Komplexen (DEK), welche zu Flachpräparaten aufbereitet wurden. Es erfolgte eine indirekte Immunfluoreszenz-Färbung des gesamten DEK, sodass eine differenzierte Analyse der einzelnen Bereiche möglich war. Elementarer Bestandteil der Arbeit war die vergleichende Betrachtung des Zentrums im Vergleich zur Peripherie. Es wurde die Hypothese untersucht, ob eine erhöhte Expression von p16/p21 im FED-DEK nachzuweisen war sowie ob diese erhöhten Expressionslevel im Zentrum der FED-DEK lagen. Die Analyse der Immunlokalisation der p16-Expression zeigte bei den FED-DEK eine signifikant (p=<0,0001) häufigere stark ausgeprägte Expression im Zentrum, verglichen zur Peripherie. Die erhöhte Expression erscheint mit der Seneszenz im Rahmen der Pathogenese der FED vereinbar, wie dies auch durch Matthaei et al bereits beschrieben wurde. (Matthaei et al., 2013) Die starke Expression von p16 war vor allem im zytoplasmatischem Raum der HCEC zu finden. Die Immunlokalisation der p21 Expression zeigte keine signifikanten Unterschiede im Vergleich des Zentrums zur Peripherie. In den FED-DEK konnte p21 in rein zytoplasmatischer Expression nachgewiesen werden. Die Resultate dieser Arbeit geben weitere Hinweise darauf, dass die erhöhte Expression von p16 im Zentrum des DEK-Komplexes mit den pathologischen Veränderungen durch die FED einhergeht und die seneszenten Zellen bei der FED insbesondere im Zentrum des Endothels zu finden sind. Diese ersten Ergebnisse bedürfen weiterführender Untersuchungen in größeren Kollektiven.

Item Type:	Thesis (PhD thesis)
Creators:	Creators Email ORCID ORCID Put Code Schmidt, Manuel Manuel.Schmidt@gmx.net UNSPECIFIED UNSPECIFIED
URN:	urn:nbn:de:hbz:38-788998
Date:	2025
Language:	German
Faculty:	Faculty of Medicine
Divisions:	Faculty of Medicine > Augenheilkunde
Subjects:	Medical sciences Medicine
Uncontrolled Keywords:	Keywords Language Fuchs-Endotheldystrophie German Zellzyklusinhibitoren p16 und p21 German Cornea German
Date of oral exam:	30 June 2025
Referee:	Name Academic Title Heindl, Ludwig Universitätsprofessor Dr. med. Dr. phil. Widder, Randolf Professor Dr. med.
Refereed:	Yes
URI:	http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/78899