Einsichten in die Funktionsweise von Meibomdrüsen

• Antragsteller: Professor Dr. Friedrich Paulsen
• Fachliche Zuordnung: Augenheilkunde ; Nuklearmedizin, Strahlentherapie, Strahlenbiologie
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 439830702

Zentrales Ziel des Antrags ist es, ein grundlegendes anatomisches Verständnis der Struktur und Funktion der Meibomdrüsen (MGs) als spezialisierte Talgdrüsen zu gewinnen. Dieses Grundverständnis ist notwendig, um tiefere Einblicke in die Pathomechanismen zu gewinnen, die zu einer Meibomdrüsendysfunktion führen, einer der Hauptursachen für ein trockenes Auge. Nur so wird es möglich sein, kausale Therapieansätze für betroffene Patienten zu entwickeln. Um strukturelle Unterschiede und Ähnlichkeiten zwischen freien Talgdrüsen (zu denen die Meibomdrüsen gehören) und Talgdrüsen zu verstehen, wird eine völlig neu entwickelte, innovative dreidimensionale Bildgebungsmethode namens Histo Digital (HiD) eingesetzt, mit der bestimmte Aspekte in Serienschnitten, wie Blutgefäße oder Lymphgefäße nach Antikörpermarkierung, sowie die gesamte anatomische Struktur einzigartig rekonstruiert werden können. Diese Untersuchungen werden sowohl an humanem als auch an Mausgewebe durchgeführt. Zur Unterscheidung zwischen einem Meibozytenzelltyp und einem sehr ähnlichen Meizytenausführungsgangzelltyp werden strukturelle und funktionelle Aspekte zwischen Meibozyten und Ausführungsgangepithelzellen von Meibomdrüsen mittels Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) sowie einer neu entwickelten Slicekulturmethode analysiert. Die Slices sowie eine Meibozyten-Zelllinie (HMGEC) werden für Zellkulturexperimente verwendet und anschließend mittels Sudan-Färbung (Lipiddarstellung) sowie Immunhistochemie für Zytokeratine und Cadherin untersucht. Darüber hinaus wird eine erste detaillierte Untersuchung zu einem zentralen Regulator der Sebozytendifferenzierung, - dem Arylhydrocarbonrezeptor (AhR) - in Meibomdrüsen durchgeführt und der Effekt eines AhR-Rezeptor Knockowns in kultivierten Meibomdrüsen Slices und kultivierten HMGECs bestimmt. Abschließend wird ein grundlegendes Verständnis der relevanten Rezeptorsysteme zur Regulierung der Meibomdrüsen-Funktion untersucht. Basierend auf Voruntersuchungen werden funktionelle Aspekte von Melanocortinrezeptoren, insbesondere Melanocortin-Rezeptor 1 (MC1R) und MC5R in Zellkulturexperimenten bestimmt und mittels Sudanfärbung, real-time-PCR, Western Blot und ELISAs untersucht. Ein vergleichbarer experimenteller Ansatz wird für Meibozyten verfolgt, um funktionelle Aspekte von Cannabinoidrezeptoren und CD26 zu bestimmen, die nachweislich eine Rolle für Sebozyten spielen. Die Ergebnisse werden zu einem grundlegenden Verständnis der Meibozytenstruktur und -funktion führen, mit dem in der folgenden Förderphase zentrale funktionelle Pathomechanismen der Meibomdrüsen-Dysfunktion als Grundlage für die Entwicklung kausaler Therapiemöglichkeiten entwickelt werden sollen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen