Differenziell exprimierte Proteine im Serum von Pferden mit equiner rezidivierender Uveitis

Die equine rezidivierende Uveitis (ERU) ist eine schubweise
auftretende Augenentzündung, die 10% der Pferdepopulation betrifft.
Die Entzündungsschübe führen im Verlauf der Erkrankung zur
Erblindung des Pferdes. Die intraokuläre Entzündung ist durch
autoreaktive T-Zellen gekennzeichnet. Trotz zahlreicher
Untersuchungen sind weder die Ätiologie noch die Pathogenese dieser
häufigen Erkrankung bislang eindeutig geklärt. Das Blut zirkuliert
ständig im Körper und spiegelt dessen Zustand sehr genau wider.
Deshalb stellt das Serum-/Plasmaproteom eine sehr vielversprechende
Probe zur Entdeckung von Biomarkern dar, obwohl die Komplexität und
enorme dynamische Bandbreite der Probe hohe Ansprüche an die
Aufbereitungsmethode stellt. Die Unterschiede der Proteine im Serum
bezüglich ihrer Menge, Struktur und Funktion können Hinweise auf
pathologische Prozesse liefern. Ziel dieser Arbeit war es, durch
quantitative Serumproteomanalyse mittels 2D-DIGE, Seren von an ERU
erkrankten Pferden mit gesunden Kontrollseren zu vergleichen und
differenziell exprimierte Proteine massenspektrometrisch zu
identifizieren. Die Serumproben wurden vor der zweidimensionalen
Gelelektrophorese mit unterschiedlichen Fluoreszenzfarbstoffen
markiert, um einen direkten quantitativen Vergleich der Proteine zu
ermöglichen. Es wurde ein Experiment mit Vollserum und ein
Experiment mit depletiertem Serum mit jeweils fünf Seren von an ERU
erkrankten Pferden und fünf Kontrollseren durchgeführt. Die
Serumdepletion der abundanten Serumproteine erfolgte mittels
polyklonaler, an Trägerkugeln gekoppelter Hühnerantikörper.
Insgesamt wurden 117 differenziell exprimierte Protein-Spots
gefunden, von denen 32 Spots eindeutig massenspektrometrisch
(MALDI-TOF/TOF) identifiziert wurden. Die 32 identifizierten Spots
repräsentieren 17 verschiedene Proteine. Sieben der Proteine,
nämlich Immunglobulin G4 und 7 hc, IGLV3-25, Immunglobulin M,
Komplementfaktor B, Serotransferrin und Alpha-2HS-Glykoprotein
waren in den ERU Seren deutlich höher exprimiert als in den
gesunden Kontrollseren. Die anderen zehn Proteine, Pigment
epithelium-derived factor (PEDF), Komplementfaktor 1 und C4,
Kininogen-1, Apolipoprotein H und A-IV, Immunglobulin G5 hc,
Albumin, Vitamin D binding Protein und Antithrombin III waren in
den Seren von an ERU erkrankten Pferden niedriger exprimiert.
Einige der differenziell exprimierten Proteine stehen funktionell
mit dem Immunsystem und Entzündungsprozessen in Verbindung. Alle
hier identifizierten differenziell exprimierten Proteine wurden
bislang noch nicht im Serum von ERU oder humaner Uveitis
beschrieben und sind damit potenzielle Kandidaten, die zur
Aufklärung der Pathogenese auf molekularer Ebene beitragen oder als
Marker fungieren können. Darüber hinaus stimmt die verringerte
Expression von PEDF im Serum mit dem Expressionsmuster des Proteins
im Zielorgan der Erkrankung, dem Auge, bei an ERU erkrankten
Pferden überein. Da PEDF nun in dieser Studie auch in der
Peripherie der erkrankten Tiere signifikant erniedrigt gefunden
wurde, ist PEDF ein vielversprechender Marker. Es bedarf weiterer
Validierung, um zu prüfen, ob PEDF als diagnostischer Marker
genutzt werden kann.