Methode kann Sehkraftverlust bei Diabetes rückgängig machen

Forscher haben einen möglichen Weg gefunden, die durch Diabetes bedingte Erblindung aufzuhalten oder sogar rückgängig zu machen.

In Experimenten mit Mäusen haben Wissenschaftler ein Protein gefunden, das den Sehkraftverlust auslöst, der durch diabetische Retinopathie und retinalen Venenverschluss verursacht wird, zwei Krankheiten, die durch den Verschluss von Blutgefäßen in der Netzhaut gekennzeichnet sind.

Durch die Unterdrückung der Konzentration des Proteins namens vaskulärer endothelialer Wachstumsfaktor im Auge konnten die Wissenschaftler den normalen Blutfluss in den Netzhäuten der Mäuse wiederherstellen.

„Diese Arbeit ist besonders wichtig, weil sie erklärt, warum sich diabetische Retinopathie und retinale Venenverschlüsse lebenslang verschlimmern, wenn sie unbehandelt bleiben“, sagt Peter Campochiaro, Professor für Augenheilkunde am Wilmer Eye Institute der Johns Hopkins University.

Wie im Journal of Clinical Investigation Insight berichtet, fanden die Forscher heraus, dass erhöhte VEGF-Werte weiße Blutkörperchen in die Netzhaut locken. Dort bleiben sie an den Wänden der Blutgefäße haften und stören den Blutfluss. Die Verringerung von VEGF oder seine Blockierung mit einem Antikörper bewirkte, dass die weißen Blutkörperchen sich auflösten, die verschlossenen Gefäße öffneten und der Blutfluss in diesem Bereich wiederhergestellt wurde.

„Wir alle glaubten, dass diese Krankheit das Absterben der Blutgefäße verursacht und daher irreversibel ist.“

Die Inspiration für die Studie kam von Beobachtungen in klinischen Versuchen mit Ranibizumab, einem Medikament, das VEGF bei Patienten mit diabetischer Retinopathie und Netzhautvenenverschluss blockieren soll. Nachdem VEGF unterdrückt worden war, verbesserte sich der Blutfluss in Teilen der Netzhaut, die zuvor blockiert waren. Auch der Zustand der Patienten verbesserte sich.

„Wir alle glaubten, dass diese Krankheit die Blutgefäße absterben lässt und daher irreversibel ist“, sagt Campochiaro.

Um die unerwartete Beobachtung zu untersuchen, wählte Campochiaro sechs genetisch veränderte Mäuse aus, die VEGF überexprimieren, wenn sie ein Medikament namens Doxycyclin erhalten. Nach drei Tagen VEGF-Überexpression sammelten sich verräterische Klumpen weißer Blutkörperchen in den Blutgefäßen der Netzhaut der Mäuse. Die Forscher beendeten daraufhin die Überexpression von VEGF bei den Mäusen. Siebzehn Tage später hatten sich die Klumpen der weißen Blutkörperchen aufgelöst und der Blutfluss war wiederhergestellt.

Die Forscher untersuchten die zellulären Signale, die für die gefäßverstopfende Wirkung von VEGF verantwortlich sind, und fanden heraus, dass weiße Blutkörperchen in die Blutgefäße der Netzhaut einwandern, wenn sie mit VEGF interagieren. Hohe VEGF-Spiegel aktivierten auch ein Molekül namens VCAM-1, das als Klebstoff zwischen vielen Arten von Immunzellen und Blutgefäßen fungiert.

Die Forscher wiederholten dann ihr vorheriges Experiment, verabreichten aber einen Antikörper, der VCAM-1 hemmt und gleichzeitig die VEGF-Expression erhöht. Im Vergleich zu den Netzhautgefäßen von Mäusen, die nicht mit dem Hemmstoff behandelt wurden, wiesen die mit dem VCAM-1-Hemmstoff behandelten Mäuse deutlich weniger Klumpen weißer Blutkörperchen und einen besseren Blutfluss in den Netzhautgefäßen auf. Das bedeutet, dass VEGF sowohl die frühen Stadien der diabetischen Retinopathie und des Netzhautvenenverschlusses als auch die späten Stadien, in denen das Sehvermögen nachlässt, antreibt, sagt Campochiaro.

„Es wäre sinnvoll, VEGF in allen Stadien zu blockieren und nicht nur in den späten Stadien der Krankheit, wenn die Patienten Symptome zeigen“, sagt Campochiaro. „Mit unseren derzeitigen Ansätzen, die eine Injektion von Anti-VEGF-Proteinen in das Auge alle vier bis sechs Wochen erfordern, ist dies jedoch nicht praktikabel“, so Campochiaro.

Die bereits in der Entwicklung befindliche Technologie könnte eine dauerhafte Verabreichung von Anti-VEGF-Medikamenten und eine Gentherapie ermöglichen, was eine langfristige Behandlung besser möglich machen würde. Die Blockierung von VCAM-1 könnte den Gefäßverschluss und das Fortschreiten der Krankheit weiter verlangsamen, sagt er.

Die diabetische Retinopathie ist die Hauptursache für Erblindung in den Vereinigten Staaten und betrifft etwa 5 Millionen Erwachsene. Eine sorgfältige Behandlung des Diabetes und häufige Injektionen eines Anti-VEGF-Mittels können bei vielen Patienten das Fortschreiten der Krankheit bis hin zur Erblindung verringern, aber jede Behandlung birgt das Risiko von Nebenwirkungen oder Infektionen.

Der Verschluss der Netzhautvenen ist nach der diabetischen Retinopathie die zweithäufigste Gefäßerkrankung der Netzhaut.

Weitere an dieser Studie beteiligte Forscher kommen vom Johns Hopkins und vom Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin. Andrew und Yvette Marriott, die Max-Planck-Gesellschaft und das Programm der Deutschen Forschungsgemeinschaft unterstützten die Forschung.