Untersuchung der Bindungsspezifität und Identifikation von Zielproteinen intraokulärer IgM-Antikörper bei der equinen rezidivierenden Uveitis

Die equine rezidivierende Uveitis (ERU) ist eine entzündliche,
autoimmun-mediierte Augenerkrankung bei Pferden, die im Endstadium
zur Erblindung führt. Unter verschiedenen Namen ist sie seit
Jahrhunderten bekannt und mit einer Prävalenz von etwa 10% weltweit
einer der häufigsten Gründe für eine Erblindung bei Pferden. Die
Bedeutung der ERU ist aber nicht nur auf den veterinärmedizinischen
Bereich beschränkt, da sie auch als Modell für die autoimmune
Uveitis des Menschen eingesetzt wird. Für die Erkrankung des
Menschen ist die ERU das einzige spontane Tiermodell.
Charakteristisch für die ERU sind spontan auftretende und wieder
abklingende Entzündungsschübe, in deren Verlauf die Retina als
Zielgewebe progressiv geschädigt wird. Verschiedene Proteine der
Retina konnten in den letzten Jahren schon als Autoantigene
identifiziert werden, darunter Interphotorezeptor Retinoid
bindendes Protein (IRBP), S-Antigen, Recoverin und Zelluläres
Retinaldehyd-bindendes Protein (CRALBP). Um aber die
Pathogenesemechanismen der ERU in ihrer ganzen Komplexität
verstehen zu können, ist ein möglichst vollständiges Wissen über
das ganze Autoantigenspektrum nötig. Deshalb ist es wichtig, nach
neuen, bisher unentdeckten Autoantigenen zu suchen und diese zu
identifizieren. Im Rahmen dieser Dissertation sollte deshalb zum
einen die Frage geklärt werden, ob die Spezifität intraokulärer
Autoantikörper über das bereits bekannte Spektrum hinausgeht und ob
möglicherweise andere, bisher nicht entdeckte retinale Autoantigene
gebunden werden. Ein weiteres Ziel dieser Arbeit war es, die
Spezifität autoreaktiver, intraokulärer IgM-Antikörper zu
untersuchen, die bisher im Rahmen der ERU Forschung noch nie
charakterisiert wurde. Autoreaktive IgM könnten besonders im
Zusammenhang mit inter- und intramolekularem Epitop-Spreading, das
bei der ERU beschrieben ist, interessant sein. Hierbei kommt es im
Verlauf der Erkrankung zu einer Veränderung des targetierten
Autoantigenspektrums. Die Abklärung der Spezifität intraokulärer
IgM könnte dazu beitragen, zukünftige Zielstrukturen frühzeitig zu
erkennen. Um potenzielle Autoantigene zu identifizieren, die von
intraokulären IgM Antikörpern targetiert werden, wurde zunächst das
Bindungsmuster auf dem retinalen Proteom mit 2D Western Blots
untersucht. Während bei Proben augengesunder Tiere keine Reaktionen
auftraten, zeigte sich bei Proben, die von ERU-Patienten stammten,
dass innerhalb eines insgesamt großen Spektrums verschiedener
Reaktionen ein Proteinspot sehr häufig gebunden wurde. Mittels
Massenspektrometrie konnte dieses Protein als Neurofilament-M
(NF-M) identifiziert werden. Im ELISA konnte die NF-M Spezifität
intraokulärer IgM bestätigt werden, zudem wurde für die ERU-Gruppe
eine Prävalenz von 44% ermittelt. Die Prävalenz für intraokuläre
IgG der gleichen Spezifität war ungleich niedriger, sie lag bei 8%
bei ERU. Kontrollproben augengesunder Pferde zeigten hingegen
keinerlei Reaktion auf NF-M. Der große Unterschied in der Prävalenz
von IgM und IgG weist darauf hin, dass die Autoimmunantwort auf
NF-M wahrscheinlich eine persistierende IgM-Reaktion ist. Im
physiologischen Zustand wird NF-M im Pferdeauge vor allem von
retinalen Ganglienzellen und ihren Fortsätzen exprimiert, sowie von
Horizontalzellen. Dagegen konnte bei 89% der ERU-Retinae eine
deutliche Reduk tion des NF-M-Signals festgestellt werden. Gründe
dafür könnten eine Herunterregulierung von NF-M als zelluläre
Reaktion auf Stress sein oder aber eine Zerstörung NF-M
exprimierender Strukturen im Zuge einer Autoimmunreaktion auf das
Protein. Die in dieser Studie gewonnenen Ergebnisse zeigen, dass
das Antigenspektrum bei der ERU über das bisher bekannte hinausgeht
und dass auch weiterhin nach neuen Autoantigenen gesucht werden
sollte. Die IgM-dominierte Reaktion auf das neu identifizierte
Autoantigen, NF-M, zeigt zudem auf, dass das Bindungsspektrum von
intraokulären IgM-Autoantikörpern sich nicht immer mit dem von
intraokulären IgG überschneidet und deshalb eine gesonderte
Betrachtung verdient. Die Persistenz der IgM Antwort gegen NF-M
muss in zukünftigen Studien geprüft und ihre Gründe beleuchtet
werden, da es sich hierbei um eine T-Zell unabhängige Reaktion
handeln könnte, was bei der Immunpathologie der ERU auf eine
wichtige Rolle auch für B-Lymphozyten hinweisen würde. Da bei
ERU-Patienten die Prävalenz der intraokulären IgM-Reaktion gegen
NF-M hoch ist, sollten weiterführende Studien darauf abzielen, eine
pathogenetische Relevanz von NF-M als Autoantigen bei ERU und
autoimmuner Uveitis des Menschen abzuklären und nach einer
Charakterisierung der Serumantwort auf NF-M auch eine Rolle als
potenzieller Biomarker zu prüfen.