Transglutaminase-Aktivität im Auge: Vernetzungen in Epithelien und Bindegewebsstrukturen

Zweck: Bewertung der Verteilung der Transglutaminase (TGase)-Aktivität in Augengeweben und der Zielstrukturen für die Vernetzung.

Methoden: Kryoschnitte aus menschlichen und Cynomolgus-Affen-Augen wurden mit dem biotinylierten Amin-Donorsubstrat Cadaverin (biotC) inkubiert, das anschließend mit Streptavidin-Peroxidase sichtbar gemacht wurde. Mittels konfokaler Laserscannung wurden biotC und Fibrillin, ein Hauptbestandteil elastischer Mikrofibrillen und insbesondere der Zonulafasern, kolokalisiert. Kryoschnitte und isolierte Rinderzonulafasern wurden mit gereinigtem TGase 2 und biotC behandelt. Die Verteilung verschiedener TGasen (1, 2, 3 und Faktor XIII) wurde immunhistochemisch bestätigt.

Ergebnisse: Praktisch alle Augengewebe zeigten TGase-Aktivität, wobei der Ziliarkörper, die Zonulafasern und die Blutgefäßwände besonders stark betroffen waren. Die konfokale Laserscannung ergab, dass fibrillinhaltige Mikrofibrillen ein Hauptziel der TGase-Aktivität sind, insbesondere die Ziliarzönulen. Das Hornhautepithel und die Basalmembran zeigten ein ähnliches TGase-Vernetzungsmuster wie die Haut. Die Behandlung von Kryoschnitten und isolierten Rinderzonulafasern mit gereinigter TGase 2 führte zu einer zusätzlichen Einlagerung von BiotC in die extrazelluläre Matrix, insbesondere in die Zonulafasern. Die immunhistochemisch vorherrschende TGase 2 war mit Epithelien und insbesondere mit Bindegewebsfasern assoziiert. TGase 1 war auf das Hornhautepithel beschränkt, während Faktor XIII nur mit Blutgefäßen assoziiert war. TGase 3 war nicht vorhanden.

Schlussfolgerungen: TGase 2 scheint ein wichtiger Vernetzer und damit Stabilisator des Augenbindegewebes zu sein. Insbesondere die Zonulafasern sind ein wichtiges Ziel für TGase 2. Dies ist von Bedeutung bei erblichen Mikrofibrillopathien wie dem Marfan-Syndrom, das deutliche okuläre Manifestationen wie einen verlängerten Augapfel, eine Netzhautablösung und eine Subluxation der Linse aufweist. Gereinigte oder rekombinante TGase könnte in Zukunft therapeutisch eingesetzt werden.