Quantifizierung der nicht-enzymatischen Glykosilierung von Glaskörperkollagen mittels nicht-invasiver Lichtstreuungsmessung

¹Dunker S., ²Looke G., ³Dierks K., ²Wegener A.,
¹ (Troisdorf)
²Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität, Institut für Experimentelle Ophthalmologie (Bonn)
³Dierks und Partner System Technology (Hamburg)

Hintergrund: In einem experimentellen Modell haben wir Kollagen Typ II aus Rinderglaskörper isoliert und dieses unterschiedlichen Glukosekonzentrationen über verschieden lange Zeiträume ausgesetzt. Anschließend wurde mit diesen Proben untersucht, ob es zu einer zunehmenden Glykosilierung gekommen ist, die sich mittels nicht-invasiver Lichtstreuungsmessungen nachweisen läßt.
Methode: Kollagen TypII wurde aus Rinderglaskörper isoliert. Das Kollagen wurde mit folgenden Glukosekonzentrationen (10 mmol/l, 50 mmol/l, 133 mmol/l, 2800 mmol/l) über Zeiträume von 2, 4, 8 und 12 Wochen, sowie Leerproben, inkubiert. In den Proben wurde die Molekülgröße über die Messung der quasi-elastischen Lichtstreuung (dynamische Lichtstreuung: DLS) nicht invasiv bestimmt. Als Kontrolle führten wir eine Polyacrylamid-Gelektrophorese sowie Messungen nicht-elastischer Lichtstreuung mittels Raman-Spektroskopie durch.
Ergebnisse: Die Quervernetzung des Kollagens nimmt mit zunehmender Glukosekonzentration und Expositionszeit kontinuierlich zu. Raman-Spektroskopie und DLS zeigten vergleichbare Ergebnisse.
Schlussfolgerungen: Mit unserem Modell kann man die nicht-enzymatische Vernetzung des Glaskörperkollagens in vitro simulieren. Der Nachweis ist nicht-invasiv mittel DLS und Raman-Spektroskopie möglich. Rückschlüsse auf Glaskörperveränderungen im humanen Glaskörper in-situ bei Diabetes mellitus und deren Nachweisbarkeit mittels nicht-invasiver Lichtstreuungsmessungen werden vorgestellt.

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