Transkriptom- und Proteom-Analyse der Iris bei Kindern mit juveniler idiopathischer Arthritis-assoziierter Uveitis

In der vorliegenden experimentellen Arbeit wurde initial mittels RNA-Seq das Genexpressionsprofil in der Iris bei Patienten mit JIAU analysiert mit dem Ziel, diejenigen Gene zu identifizieren, die im Vergleich zur Kontroll-Gruppe signifikant DE waren. Dabei wurde zunachst mittels der Cluster-Analyse festgstellt, dass die analysierten Proben aufgrund ihres Genexpressionsprofils zwei Gruppen bildeten, bestehend aus den Proben der JIAU-Gruppe und den Proben der Kontroll-Gruppe. Mit der differentiellen Genexpressionsanalyse wurden 136 DE-Gene zwischen der JIAU- und Kontroll-Gruppe identifiziert. Innerhalb dieser 136 DE Gene konnte mittels der Anreicherungsanalyse eine signifikante Anreicherung von Prozessen festgestellt werden, die mit Angiogenese und Vaskulogense assoziiert sind. Im speziellen handelte es sich um Gene wie Kdr, Tie1, Tek und Angpt-1. Mittels qRT-PCR, die der Validierung der RNA-Seq Daten diente, konnte die signifikant erhohte Expression ausgewahlter Angiogenese-assoziierter Gene teilweise bestatigt werden. Im Kammerwasser und Serum von JIAU-Patienten wurde eine erhohte ANGPT-2 Konzentration festgestellt. Die anschliesend durchgefuhrte Protein-Analyse mittels LC / MS ermittelte insgesamt 54 DE-Proteine zwischen der JIAU- und Kontroll-Gruppe, wobei hier eine signifikant differentielle Expression von Proteinen der EZM in der JIAU-Gruppe festgestellt werden konnte, deren bedeutende Rolle bei Angiogenese ebenso diskutiert wurde. Mittels Western-Blot konnte eine erhohte Expression der angiogenen Faktoren ANGPTT-1, Decorin und Lumican in der JIAU-Gruppe im Vergleich zur Kontroll-Gruppe bestatigt werden. Wahrend in der Iris von JIAU-Patienten spaltlampenmikroskopisch in der Regel keine Angiogenese beobachtet werden kann, ist die erhoht festgestellte Expression angiogener Faktoren ggf. auch auf eine Endothelzell-Aktivierung wahrend inflammatorischer Prozesse zuruckzufuhren. Betrachtete man neben der Anreicherungsanalyse diejenigen Gene mit der starksten DE in der JIAU-Gruppe, so konnte eine signifikant erhohte Expression zahlreicher Ig-Domanen der vaiablen und konstanten Region von Ig-Ketten in der Iris von JIAU-Patienten festgestellt werden, deren Expression auf AK-sezernierende Plasmazellen zuruckzufuhren ist. Die signifikant erhohte Expression der B-Zell assoziierten TF Ebf1 und Id3 gab weitere Hinweise auf eine Anwesenheit von B-Zellen in der Iris von JIAU-Patienten. Auch hier konnte mittels qRT-PCR die signifikant erhohte Expression teils bestatigt werden. Auf Protein-Ebene konnten mit der signifikant erhohten Expression von Ig-Domanen sowie des MZ- und B1-spezifischen Proteins MZB1 ebenso Hinweise auf eine intraokulare Anwesenheit von B-Zellen bei JIAU-Patienten gegeben werden. Die erhohte MZB1-Expression in der JIAU-Gruppe im Vergleich zur Kontroll-Gruppe konnte sowohl mittels Western-Blot als auch auf Genexpressionsebene mittels qRT-PCR bestatigt werden. Durch die Phanotyp-Charakterisierung moglicher intraokularer B-Zellen mittels qRT-PCR konnten durch die signifikant erhohte Expression der B-Zell-Marker CD19 und CD20 sowie der Plasmazell-Marker CD38 und CD138 in der Iris von JIAU-Patienten die Hinweise bekraftigt werden. Ebenso gab die signifikant erhohte Expression von IL-6 und IL-10 in der Iris von JIAU-Patienten Hinweise auf ein Plasmazell begunstigendes Milieu. Durch die Zytokinquantifizierung im Kammerwasser von JIAU-Patienten konnte festgestellt werden, dass insbesondere durch die lokal erhohte Expression von BAFF, APRIL und IL-6 ein geeignetes Milieu fur die Differenzierung und das Uberleben von Plasmazellen gegeben ist, wobei nach den Ergebnissen der Studie von einem charakteristischen Indiz bei unterschiedlichen Entzundungsreaktionen im vorderen Augensegment ausgegangen werden kann.