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Zilienabhängige RPE-Zellentwicklung und der WNT-Signalweg

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ZusammenfassungDas retinale Pigmentepithel (RPE) ist eine hochpolarisierte Einzelschicht quaderförmiger Epithelzellen, die dicht mit Melanin gepackt sind. Sie liegt zwischen den lichtempfindlichen Außensegmenten der Photorezeptoren und der Aderhaut (Choroidea), spielt eine essenzielle Rolle bei der Entwicklung der Photorezeptoren und übernimmt wichtige Funktionen in Bezug auf Nährstoffversorgung und Erhaltung, im Retinalstoffwechsel und bei der Abschirmung von der Blutversorgung der Aderhaut. Die Photorezeptoren durchlaufen täglich einen Erneuerungsprozess, bei dem 10% der äußeren Segmente durch das retinale Pigmentepithel phagozytiert werden. Dies erfordert eine enge Wechselwirkung zwischen dem retinalen Pigmentepithel und der Retina. Daher kann eine Störung oder eine Verzögerung der Reifung des RPE erhebliche krankheitsauslösende Auswirkungen auf die Netzhaut haben, die zu einer Degeneration der Photorezeptoren führen. Auch die Alterung des RPE beeinträchtigt die unterstützenden Funktionen, was zum fortschreitenden Verlust von Photorezeptoren und Sehvermögen beiträgt. Wie viele okuläre Zelltypen bildet auch das RPE während seiner Entwicklung eine Primärzilie, eine auf Mikrotubuli basierende Ausstülpung der Zellmembran. Sie wird mit einigen wichtigen zellulären Prozessen und verschiedenen Signalwegen in Verbindung gebracht, die wichtige Funktionen in der Entwicklung unterschiedlicher Gewebe haben. Unter anderem ist der WNT-Signalweg (WNT: wingless-related integration site) essenziell für die Polarisation und Reifung des RPE und dadurch ausschlaggebend für die Funktion dieses Epithels. Der kanonische WNT-Signalweg ist zunächst für das Zellschicksal unabdingbar. Jedoch ist dessen Herunterregulieren, was von der Lokalisation von Inversin an der Basis des Ziliums und dadurch auch von der Funktionalität der ziliären BBS-Proteine (BBS: Bardet-Biedl-Syndrom) abhängt, unerlässlich für die Umstrukturierung des Zytoskeletts und den RPE-Phänotyp. Die Zilie und ihre regulatorische Funktion sind im RPE nur transient vertreten und bilden sich im Laufe der Entwicklung wieder zurück. Durch Eingriffe in den WNT-Signalweg können die Reifung und Polarisation des RPE in vitro manipuliert werden, sodass dessen Ausdifferenzierung gewährleistet und schlussendlich möglicherweise transplantierfähiges Gewebe hergestellt werden kann. Außerdem kann die Applikation von Substanzen, die in den Signalweg eingreifen, in vivo die Differenzierung des RPE verbessern und zu einer Verbesserung des Phänotyps führen, was die retinale Degeneration aufhalten kann. Diese Literaturrecherche soll die Wichtigkeit des retinalen Pigmentepithels und die Relevanz des Zusammenspiels mit dem WNT-Signalweg für die Entwicklung des Auges deutlich machen und einen Überblick über den derzeitigen Forschungsstand geben.