Wirkung von Prostaglandin-F-2-alpha auf die Kontraktilität des Trabekelmaschenwerkes im Auge

Abstract

IOD ist einer der wichtigsten Risikofaktoren der Sehnervendefekte und stellt die einzige therapeutisch beeinflussbare Größe dar. Verantwortlich für die IOD-Erhöhung sind Abnormitäten des Kammerwasserabflusses über den Kammerwinkel. 85% des Kammerwassers fließen über das Trabekelmaschenwerk (TM) ab. Kontraktionsexperimente an isoliert perfundierten Vorderkammern haben gezeigt, dass Carbachol und Endothelin (ET) an TM-Streifen eine Kontraktion auslösen, wodurch der IOD steigt, während eine Relaxation des TM durch Vasodilatatoren zur Verbesserung des Kammerwasserabflusses führten. Bei Glaukompatienten konnte eine erhöhte ET-1-Konzentration im Auge nachgewiesen werden, die zur Kontraktion des TM und damit zum Anstieg des IOD führt. In der Glaukomtherapie verwendete Analoga von Prostaglandin (PG) führen zu einer effektiven Drucksenkung. Bisher wurde angenommen, dass PG allein den uveoskleralen Abfluss verbessern. Die vorliegende Arbeit zeigt, dass die ET-1 induzierte TM-Kontraktion durch PGF-2-α blockiert wurde. Somit wurde erwiesen, dass PGF-2-a einen Effekt auf die Kontraktilität des TM und damit auf den konventionellen Kammerwasserabfluss hat. Calciummessungen unterstützten diese Ergebnisse. Sie zeigten, dass ET-1 eine Erhöhung der intrazellulären Calciumkonzentration auslöste, die durch Zugabe von PGF-2-a gehemmt werden konnte. Wir belegten eine FP-Rezeptor-vermittelte Wirkung (Prostaglandin F bindender Rezeptor) des PGF-2-a, denn die spezifischen FP-Antagonisten PGF-2-a-Amid/Amin blockierten die PGF-2-a-induzierte Hemmung der ET-1-vermittelten Kontraktion. PGF-2-a allein zeigte keinen Effekt am TM und auch die Carbachol-induzierte Kontraktion wurde nicht beeinflusst.

This study analyzes additional mechanisms behind the ocular hypotensive effect of prostaglandin F2a (PGF2a) which reduces intraocular pressure (IOP) in glaucoma patients by enhancement of uveoscleral flow. The trabecular meshwork (TM) is actively involved in the regulation of IOP via contractile mechanisms. Contractility of TM is induced by endothelin-1 (ET-1), a possible pathogenic factor in glaucoma. The involvement of PGF2a in the ET-1 effects on TM function was studied. Results: The ET-1-induced (10-8 M) contraction in isolated BTM (61.5 ± 8.4 %, n=6, 100 % = maximal carbachol-induced (10-6 M) contraction) was inhibited by PGF2a (10-6 M) to 34.8 ± 11.7 % (n=6). PGF2a did not influence carbachol-induced contraction or baseline tension. In the presence of FP-receptor antagonists, PGF2a had no effect. In cultured TM cells ET-1 caused a transient increase in [Ca2+]i which was reduced by PGF2a. Western blot analysis revealed the expression of the FP receptor in native BTM strips and cultured TM cells. Conclusions: PGF2a operates by direct interaction with ET-1-induced contractility of TM. This effect is mediated via the FP receptor. Thus, PGF2a may lower IOP by enhancing aqueous humour outflow via TM by inhibition of ET-1-dependent mechanisms.