Neue Funktionen des VEGF-R1-Signalweges bei der chorioidalen Neovaskularisation

Abstract

Age-related macular degeneration (AMD) is one of the leading causes of blindness worldwide. Exudative AMD is treated with intravitreal injections of various anti-vascular endothelial growth factor (VEGF) agents. However, the anti-VEGF-A/anti-placental growth factor (PGF) strategy for the treatment of AMD has repeatedly shown advantages compared to monotherapy with anti-VEGF-A. The aim of this work was to find evidence for new functions of the VEGF-R1 signalling pathway and the role of PGF in choroidal neovascularisation (CNV). For this purpose, the interaction of monocytes (MO) and the PGF/VEGF receptor 1 (R1) signalling pathway was investigated with an additional focus on potential VEGF-R1-dependent as well as VEGF-R1-independent PGF signalling. Stimulation experiments were performed with isolated murine bone marrow MO. The cells were treated with antibodies (anti-PGF or anti-VEGF-R1) and stimulated in different milieus (VEGF-A, apolipoprotein E3 (ApoE3), PBS). The following components of PGF/VEGF-R1 signalling or mediators of the immune response were examined for potential dependence on PGF and/or VEGF-R1: PGF, VEGF-R1, VEGF-R2, interleukin (IL)-6, IL-1β2 and IL-4R. The expression of the target genes was measured using quantitative real-time polymerase chain reaction (real-time qPCR). In addition, immunocytochemistry (ICC) was used to obtain a visual indication of the specification of MO. In summary, we show that MO regulate the gene expression of messenger substances such as PGF, VEGF-R1 and -R2, under different environmental conditions in an autocrine manner. The gene expression analysis of IL-4R suggests that PGF activates a VEGF-R1 independent signalling pathway. IL-6 and IL-1β2 appear to be expressed independently of the PGF/VEGF-R1 signalling pathway. The heterogeneity of MO can be demonstrated by ICC.

Die altersbedingte Makuladegeneration (AMD) ist eine der weltweit führenden Ursachen für Erblindung. Die exsudative AMD wird mit intravitrealen Injektionen verschiedener Wirkstoffe gegen den vaskulären endothelialen Wachstumsfaktor (VEGF) behandelt. Die anti-VEGF-A/anti-Plazenta-Wachstumsfaktor (PGF) -Strategie zur Behandlung der AMD konnte wiederholt Vorteile gegenüber einer Monotherapie mit anti-VEGF-A aufzeigen. Das Ziel dieser Arbeit war es, Hinweise auf neue Funktionen des VEGF-R1-Signalweges und die Rolle von PGF bei der chorioidale Neovaskularisation (CNV) zu finden. Hierfür wurde das Zusammenspiel von Monozyten (MO) und dem PGF/VEGF-Rezeptor 1 (R1) -Signalweg mit einem zusätzlichen Fokus auf ein potenziell VEGF-R1-abhängiges als auch VEGF-R1-unabhängiges PGF-Signalling untersucht. Es erfolgten Stimulationsexperimente an isolierten murinen Knochenmarksmonozyten. Die Zellen wurden mit Antikörpern (anti-PGF oder anti-VEGF-R1) behandelt und in verschiedenen Milieus (VEGF-A, Apolipoprotein E3 (ApoE3), PBS) stimuliert. Folgende Komponenten des PGF/VEGF-R1-Signalling bzw. Mediatoren der Immunantwort wurden auf eine potenzielle Abhängigkeit von PGF und/oder VEGF-R1 untersucht: PGF, VEGF-R1, VEGF-R2, Interleukin (IL) -6, IL-1β2 und IL-4R. Die Messung der Genexpression der Zielstrukturen erfolgte mittels quantitativer Echtzeit-Polymerase-Kettenreaktion (real-time qPCR). Ergänzend wurde mittels der Immunzytochemie (ICC) versucht einen visuellen Hinweis auf die Spezifizierung von MO zu gewinnen. Zusammenfassend konnte nachgewiesen werden, dass MO innerhalb verschiedener Umgebungsbedingungen über ein autoregulatives Stimulationssystem verfügen und die Genexpression von Botenstoffen wie PGF, VEGF-R1 und -R2 selbstständig modulieren. Die Genexpressionsanalyse des IL-4R weist auf einen weiteren Signalweg von PGF hin, der unabhängig von VEGF-R1 ist. IL-6 und IL-1β2 erscheinen unabhängig vom PGF/VEGF-R1-Signalweg exprimiert zu werden. Die Heterogenität der MO kann durch ICC aufgezeigt werden.