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Der Ophthalmologe

, Volume 115, Issue 3, pp 203–215 | Cite as

Proteomanalyse unverdünnter Glaskörperflüssigkeit bei Patienten mit einem Venenastverschluss

  • I. Dacheva
  • M. Reich
  • M. Nobl
  • K. Ceglowska
  • J. Wasiak
  • J. Siwy
  • P. Zürbig
  • H. Mischak
  • F. H. J. Koch
  • J. Kopitz
  • F. T. A. Kretz
  • T. Tandogan
  • G. U. Auffarth
  • M. J. KossEmail author
Originalien
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Zusammenfassung

Hintergrund

Pathophysiologische Mechanismen des Makulaödems infolge eines retinalen Venenverschlusses sind bis dato nicht vollständig geklärt.

Ziel der Arbeit

Die vorliegende klinisch-experimentelle Studie soll anhand laborchemischer Untersuchungen spezifische Proteine im Glaskörper von Patienten mit Venenastverschluss (VAV) identifizieren und ihre biologischen Funktionen analysieren.

Material und Methoden

Unverdünnte Glaskörperproben wurden im Rahmen einer Kernvitrektomie von nicht vortherapierten Patienten mit VAV und Kontrollpatienten mit idiopathischen Glaskörpertrübungen entnommen und anhand Massenspektrometrie gekoppelt mit Kapillarelektrophorese (CE-MS) und gekoppelt mit Flüssigkeitschromatographie (LC-MS/MS) untersucht. Signifikant dysregulierte Proteine wurden mit Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA) validiert. Grafische Darstellung der Protein-Protein-Interaktionen erfolgte anhand der String-Datenbank.

Ergebnisse

84 Proteine konnten bei 15 VAV-Patienten und 15 Kontrollen identifiziert werden. 14 dieser Proteine wiesen signifikant unterschiedliche Signalintensitäten zwischen beiden Gruppen auf. Sechs Proteine mit Signifikanzniveau <0,001 wurden zusätzlich mit ELISA validiert. Clusterin, Komplementfaktor C3, Prostaglandin-H2-D-Isomerase und Vitronectin waren signifikant hochreguliert, Opticin dagegen runterreguliert. Die String-Analyse zeigte Interaktionen dieser Proteine mit inflammatorischen Kaskaden, Matrixumbau, Signalwegen des Zellüberlebens und -todes.

Diskussion

Die Dysregulation der genannten Proteine zeigt die komplexen pathophysiologischen Zusammenhänge neben der klinisch bekannten VEGF-Dysregulation bei VAV-Patienten. Die potenzielle diagnostische Bedeutung als Biomarker sollte in weiteren Studien geklärt werden.

Schlüsselwörter

Venenastverschluss Proteomanalyse Massenspektrometrie VEGF Glaskörper 

Proteome analysis of undiluted vitreous humor in patients with branch retinal vein occlusion

Abstract

Background

The pathophysiological mechanisms of macular edema secondary to branch retinal vein occlusion (BRVO) remain unclear.

Objectives

To analyze the protein profile of human vitreous of patients with BRVO and to identify specific dysregulated proteins.

Materials and methods

Undiluted vitreous humor samples from patients with treatment naïve BRVO and 15 controls with idiopathic floaters were analyzed in this clinical–experimental study using capillary electrophoresis coupled to a mass spectrometer (CE-MS) and tandem mass spectrometry (MS/MS). Quantitative analysis of the dysregulated proteins was performed with enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Protein–protein interactions were depicted with the STRING database.

Results

A total of 84 proteins were found in the human vitreous samples of 15 patients with BRVO and 15 controls. In all, 14 proteins were significant when comparing the signal intensities of BRVO and control samples. Six significant dysregulated proteins with p < 0.001 were further verified with ELISA. Clusterin, complement factor C3, prostaglandin-H2 D‑isomerase and vitronectin were significantly upregulated in the BRVO group and opticin was downregulated. The protein interactions analysis showed associations with inflammatory cascades, matrix changes, mechanisms of cell survival und death.

Conclusions

The results of the study reveal that the proteomic composition of vitreous humor differed significantly between the patients with BRVO and the controls. Whether the identified proteins may serve as potential biomarkers for pathophysiology, diagnostics or therapy should be examine in further studies.

Keywords

Branch retinal vein occlusion Proteomics Mass spectrometry VEGF Vitreous humor 

Notes

Förderung

Die Studie hat finanzielle Unterstützung von Bayer AG, Leverkusen, bekommen. Diese Organisation hatte keinen Einfluss auf die Planung oder die Durchführung der Studie.

Einhaltung ethischer Richtlinien

Interessenkonflikt

Die Studie hat finanzielle Unterstützung von Bayer Vital GmbH, Leverkusen, Deutschland bekommen. Das Unternehmen hat keinen Einfluss auf die Studienplanung, Datensammlung und -analyse sowie die Manuskripterstellung. J. Siwy, P. Zürbig und H. Mischak sind Mitarbeiter von Mosaiques Diagnostics GmbH, Hannover. Das Unternehmen hat keinen Einfluss auf die Studienplanung, Datensammlung und -analyse. I. Dacheva, M. Reich, M. Nobl, K. Ceglowska, J. Wasiak, F.H.J. Koch, J. Kopitz, F.T.A. Kretz, T. Tandogan, G.U. Auffarth und M.J. Koss geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Alle im vorliegenden Manuskript beschriebenen Untersuchungen am Menschen wurden mit Zustimmung der zuständigen Ethik-Kommission, im Einklang mit nationalem Recht sowie gemäß der Deklaration von Helsinki von 1975 (in der aktuellen, überarbeiteten Fassung) durchgeführt. Von allen beteiligten Patienten liegt eine Einverständniserklärung vor.

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Copyright information

© Springer Medizin Verlag GmbH 2017

Authors and Affiliations

  • I. Dacheva
    • 1
  • M. Reich
    • 1
    • 2
  • M. Nobl
    • 1
  • K. Ceglowska
    • 1
    • 3
  • J. Wasiak
    • 1
  • J. Siwy
    • 4
  • P. Zürbig
    • 4
  • H. Mischak
    • 4
    • 5
  • F. H. J. Koch
    • 6
  • J. Kopitz
    • 7
  • F. T. A. Kretz
    • 1
  • T. Tandogan
    • 1
  • G. U. Auffarth
    • 1
  • M. J. Koss
    • 1
    • 8
    Email author
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  3. 3.Medical Research CentrePolish Academy of ScienceWarsawPolen
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