Biosynthesis of glycosaminoglycans by mammalian corneal epithelium and fibroblasts in vitro

Summary

³⁵S-as well as ³H-labeled glycosaminoglycans (GAG) produced by cultivated epithelium and fibroblasts of the rabbit cornea were treated with testicular hyaluronidase, leech hyaluronidase and chondroitinase-ABC or -AC. The fractionation-patterns of enzymetreated GAG were compared with blanks not exposed to enzymes. The epithelial GAG revealed to be generally more resistant to the enzymatic degradation than the GAG synthesized by the fibroblasts, but-depending on the enzyme-in the GAG of both cell types the same fractions were attacked.

The decline of the radioactivity in the fractions of enzyme-treated GAG allows the conclusions that both cell types produce relatively small amount of keratan sulfate but mainly chondroitin sulfates with a different degree of sulfation. In addition GAG, not present in the normal cornea, are synthesized: hyaluronic acid chiefly by fibroblasts and probably dermatan sulfate. The possible role of the fibroblastic and epithelial GAG in corneal wound repair is discussed.

Zusammenfassung

³⁵S-oder ³H-markierte Glykosaminoglykane (GAG), synthetisiert durch Epithel- und Fibroblastenkulturen der Kaninchenhornhaut, wurden mit Hyaluronidase aus Testikeln, Hyaluronidase des Blutegels sowie Chondroitinase-ABC oder -AC behandelt. Die Fraktionierungsmuster der mit Enzym behandelten GAG wurden mit denjenigen unbehandelter GAG verglichen. Es zeigte sich, daß die GAG des Epithels im allgemeinen gegen die Enzyme widerstandsfähiger waren als die GAG der Fibroblasten. Hingegen wurden bei beiden Zelltypen, abhängig vom jeweiligen Enzym, dieselben GAG-Fraktionen angegriffen.

Die Abnahme der Radioaktivität in den Fraktionen der mit Enzym behandelten GAG erlauben den Schluß, daß beide Zelltypen relativ wenig Keratansulfat, hauptsächlich aber verschieden stark sulfierte Chondroitinsulfate synthetisieren. Überdies werden in der normalen Hornhaut nicht vorhandene GAG produziert: Hyaluronsäure, vor allem durch die Fibroblasten, und wahrscheinlich Dermatansulfat. Die mögliche Bedeutung der durch Fibroblasten und Epithel synthetisierten GAG für die Wundheilung der Hornhaut wird besprochen.