Wachstumsfaktorinhibitoren zur pharmakologischen Wundmodulation nach filtrierender Glaukomchirurgie am in-vitro-Beispiel des Tenonfibroblasten

Abstract

Ziel: Das Ziel einer postoperativen Nachsorge nach Trabekulektomie verlagert sich zunehmend von einer reinen Proliferationsunterdrückung zur Hemmung aller durch den Tenonfibroblasten kontrollierten Funktionen wie Proliferation, Migration, Extrazellulärmatrixproduktion und Transformation in Myofibroblasten. Die Regulation dieser Funktionen erfolgt durch eine konzertierte Aktion zahlreicher Wachstumsfaktoren. Wir untersuchten den Einfluss der Wachstumsfaktorinhibitoren Suramin und Genistein auf Tenonfibroblasten in vitro und verglichen die Ergebnisse mit denen des bereits etablierten Antimetaboliten 5-FU. Methode: Verwendet wurden Tenonfibroblasten- Primärkulturen. Die Untersuchung des Wanderungsverhaltens nach Zugabe der Medikamente erfolgte im Transwell Assay System, die des Proliferationsverhaltens einer definierten Zellzahl in einem cell-count- Verfahren. Der Fibronektingehalt in den Überständen behandelter Zellen wurde zu mehreren Untersuchungszeitpunkten mit Hilfe eines ELISA ermittelt. Die Bestimmung der Umwandlungrate von Tenonfibroblasten in Myofibroblasten nach Medikamentenzugabe erfolgte anhand einer doppelten Fluoreszenzfärbung. Ergebnisse: Alle verwendeten Medikamente waren in der Lage, die Migration von Tenonfibroblasten sowie die Transformation in Myofibroblasten zu inhibieren, jedoch gelang nie eine vollständige Unterdrückung. Die Proliferation wurde durch Suramin vergleichsweise geringfügig gehemmt. Dagegen lagen die Proliferationswerte von Genistein und 5-FU zu allen Untersuchungszeitpunkten im Bereich des Ausgangswertes. Alle untersuchten Medikamente verringerten die Fibronektinexpression des Tenonfibroblasten um ca. 50%. Schlussfolgerungen: Sowohl Genistein als auch Suramin sind in der Lage, die Funktionen des Tenonfibroblasten signifikant zu hemmen. Genistein hat dabei in einzelnen Zellfunktionen zeitweise eine stärkere Wirkung als das etablierte 5-FU. Suramin hatte einen schwächeren Effekt auf die Fibroblastenfunktionen als 5-FU.

Objective: The goal of postoperative care after trabeculectomy shifts increasingly from a pure suppression of proliferation of human tenon s capsule fibroblasts to an inhibition of all functions controlled by these cells including proliferation, migration, extracellular matrix production and transformation to myofibroblasts. The regulation of these functions is achieved by a concerted action of numerous growth factors. We analyzed the impact of growth factor inhibitors such as Suramin and Genistein on tenon fibroblasts in vitro and contrasted the results to the already established antimetabolite 5-FU. Methods: Primary cultures of tenon fibroblasts were used. The migration behaviour after addition of the drugs was tested in a transwell assay system. The examination of proliferation behaviour of a defined cell number was studied with a cell count method. The fibronectin content of supernatants was analyzed at several time points with an ELISA. The determination of the transformation rate from tenon fibroblasts tomyofibroblasts after addition of the drugs was carried out on the basis of a double fluorescence staining. Results: All drugs applied were able to inhibit the migration of tenon fibroblasts as well as their transformation to myofibroblasts. However, a complete suppression of these functions was not achieved. Suramin inhibited the proliferation only slightly. In contrast, the proliferation level of genistein and 5-FU was in the range of the initial values at all times of assessment. All tested drugs diminished the expression of fibronectin by 50 %. Conclusions: Both Genistein and Suramin are capable of inhibiting the functions of the human tenon fibroblast significantly. Genistein has a stronger effect in specified cell functions than the well- established 5-FU. Suramin has a weaker effect on fibroblast-functions than 5-FU.