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Rationale/Zielsetzung: Entwicklung und Validierung eines humanen in vitro-Modells zur Untersuchung der Funktion und Migration von Monozyten und Makrophagen im Zytokinmillieu allogener Hornhauttransplantatabstossungen.

Methoden: Die Messung der monozytären Rekrutierung in die Vorderkammer während endothelialer Hornhauttransplantatabstoßungen erfolgte mittels Durchflusszytometrie (n=7 Patienten, 8 Kataraktkontrollen). In diesem Zusammenhang relevante proinflammatorische Mediatoren wurden mittels Multiplex-Protein-Assays quantifiziert. Durch Stimulation von humanen Makrophagen mit Lipopolysaccharid (LPS) oder Interferon (IFN) γ wurde ein entzündliches Milieu in vitro modelliert. Dieses inflammatorische System wurde in einem Transwellexperiment zur Induktion einer Migration von Monozyten durch eine Endothelbarriere verwendet. Die Wirkung einzelner Chemokine für die Monozytenrekrutierung wurde durch die Depletion mittels neutralisierender Antikörper oder ausgewählter Chemokinrezeptor-Inhibitoren geprüft. Die zytotoxische Wirkung auf humane korneale Endothelzellen wurde durch Konfokalmikroskopie nach ex vivo Exposition gegenüber den o.g. Entzündungsmediatoren und entzündlich aktivierten Monozyten getestet.

Ergebnisse: Humane Kammerwasserproben zeigten eine selektive Anreicherung für klassische (CD14++/CD16-) Monozyten während akuter Hornhauttransplantatabstoßungen. Wir charakterisierten das Chemokinrepertoire sowohl in Vorderkammerproben als auch in unserem experimentellen System und testeten die Wirkung einer gezielten Hemmung auf die Monozytenrekrutierung. Dabei führte die Hemmung einzelner Chemokine nur teilweise zu einer reduzierten Monozytenrekrutierung, während sich eine Chemokin-Rezeptor-Hemmung als effektiver erwies. In der Konfokalmikroskopie zeigte sich, dass ein von Makrophagen geprägtes entzündliches Milieu eine erhebliche zytotoxische Wirkung auf menschliche korneale Endothelzellen hat.

Schlussfolgerungen: Unsere Ergebnisse beruhen auf Beobachtungen aus humanen und tierexperimentellen Studien, die eine Rolle von Monozyten in der Immunpathogenese von Hornhautabstoßungen nahe legen. Wir haben ein humanes in vitro Modell entwickelt, das die Untersuchung einer therapeutischen Modulation der Monozytenrekrutierung und der Reduktion zytotoxischer Einflüsse auf Hornhautendothelzellen während einer Hornhauttransplantatabstoßung erlaubt. Dieses Modell könnte bei der Entwicklung neuartiger immunmodulatorischer Strategien von großem Vorteil sein und zu einem besseren Überleben von Hornhauttransplantaten beitragen.