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Bergmannstraße und Schönhauser Allee

Lasermed bei der DOG 2018

Es folgt ein Artikel aus der DOG-Kongressausgabe 1 von Dr. Milena Pahlitzsch.

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Curcumin-Nanopartikel als Augentropfen

Neuroprotektive Strategien im Glaukom

Berlin Curcumin (Diferuloylmethan) ist ein natürlicher Farbstoff aus der Curcuma longa, Gattung der Familie der Zingiberaceae, und findet sich im sprossartig verzweigten Wurzelsystem (Rhizom) der Pflanze.1 Das aus der Kurkumawurzel, dem Hauptbestandteil von Curry, erhaltene Pulver enthält zwei bis fünf Prozent Curcumin.1 Curcumin kann seit Jahrhunderten in der indischen ayurvedischen Medizin gefunden werden und wird als Gewürz und Farbstoff in der indischen Küche und in der traditionellen asiatischen Medizin verwendet – oral oder topisch appliziert.

Curcumin weist verschiedene Eigenschaften auf, die für ein neuroprotektives Arzneimittel benötigt werden. Es bietet entzündungshemmende, antioxidative und Anti-Protein-aggregierende Effekte.2-8 Curcumins Fähigkeit, die Expression des IκBα-Gens, des Cyclooxygenase-2-Gens (COX-2), von Prostaglandin E-2 (PGE-2), von Interleukin-1, -6, und -8 (IL-1, IL-6, IL-8) sowie des Tumor-Nekrose-Faktors-α (TNF-α) herunter zu regulieren, spielt eine essenzielle Rolle in seiner potenten neuroprotektiven Wirkung.2-6 Darüber hinaus inhibiert Curcumin oxidativen Stress durch die Reduktion der Produktion freier Radikaler.2-4,6

Das Ziel unseres Projektes war es, die neuroprotektive Wirkung einer Curcumin-Nanopartikel-Formulierung auf retinale Ganglienzellen (RGCs) in einem Okulären Hypertensions-Nagermodell (Apoptose-Modell) zu untersuchen.7 Die Bindung an Nanocarrier ist aufgrund der geringen Bioverfügbarkeit und schlechten Wasserlöslichkeit des Wirkstoffes Curcumin notwendig.7

Die lokal applizierte Therapie wurde in vitro, in vivo, und ex vivo analysiert. Das In-vivo-Monitoring erfolgte durch das DARC-Verfahren, dem folgende Theorie zugrunde liegt: Die menschliche Retina enthält circa 1,5 Millionen RGCs.8 RGC-Apoptose tritt vor allem in der Ganglienzellschicht im Glaukom auf.9-15 Die Bildgebung abnormaler (apoptotischer) RGCs in vivo generell kann mithilfe fluoreszierender Marker über intravitreale und intravenöse Applikationsmethoden durchgeführt werden; hauptsächlich handelt es sich um die zwei Moleküle CapQ (Apoptose durch intravitreale Injektion von TcapQ488 in vivo im Mausmodell nachweisbar)13 und Annexin-V (Phospholipid-bindendes Protein).12,14 Eine klinische Studie in Phase 1 wurde 2016 mit Annexin-V abgeschlossen.14 In dieser Studie konnten erstmalig an gesunden Probanden und Glaukompatienten in vivo einzelne apoptotische RGCs über einen Zeitverlauf visualisiert werden.14 Zusammenfassend wird RGC-Apoptose quantitativ in vivo unter Verwendung der DARC-Technologie (Detection of apoptosing retinal cells: Visualisierung von RGCs durch fluoreszenzmarkiertes Annexin V mithilfe der cSLO-Technologie) nachgewiesen (Abb. 1).16

Abb. 1: Darstellung eines Fundusbildes mit Anfärbung der retinalen Ganglienzellen in Apoptose (weiß aufleuchtend nach DARC) in einem Okulären Hypertensionsmodell nach neuroprotektiver Behandlung mit topischer curcumin-Mizellenlösung.

Ziel neuroprotektiver Wirkstoffe ist es, den Eintritt der Apoptose dieses Zelltyps zu verhindern oder zu verlangsamen.

In unserer Studie konnten wir eine signifikante neuroprotektive Wirkung der curcumin-Nanopartiel auf die retinalen Ganglienzellen nicht invasiv als Augentropfen appliziert in einem Glaukom-Rattenmodell in vivo und ex vivo nachweisen (Abb. 1 u. 2).7 Es stellten sich keine Sicherheitsbedenken lokal oder systemisch dar.

Die Eigenschaften von Curcumin wurden in zahlreichen Tier- und Patientenstudien untersucht, einschließlich des neurodegenerativen Formenkreises – M. Alzheimer, M. Parkinson, M. Huntington, Glaukom, Trauma und Apoplex.3, 17-19

Abb. 2: Schematische Darstellung der ex vivo Analyse der retinalen Ganglienzellen in Apoptose in den drei Studienkohorten (gesunde Kontrollen, Okuläres Hypertensionsmodell (OHT) und OHT+ Curcumin-Therapie).

In einer vergleichenden neuroprotektiven Studie wurden Curcuminoide drei Wochen lang oral an Ratten verabreicht, gefolgt von einer einseitigen Injektion von 6-OHDA (10 μg/2 μl) in das rechte Striatum am 22. Tag.20 Die Ergebnisse zeigten, dass die Curcumin-Therapie zu einem signifikaten Schutz gegen fortschreitende neuronale Degeneration aufgrund eines erhöhten oxidativen Angriffes bei 6-OHDA-läsionierten Ratten durch antioxidative Mechanismen führte.20 Zbarsky et al. Behandelten Ratten mit Curcumin und konnten einen deutlichen Schutz der TH (Tyrosine Hydroxylase)-positiven Zellen in der Substantia nigra in einem Parkinson-Modell nachweisen. 21 Ergänzend wurde in einer kürzlich durchgeführten Studie berichtet, dass mit Curcumin vorbehandelte BV-2-Mikroglia eine erhöhte Überlebensfähigkeit und eine signifikante Abnahme der intrazellulären reaktiven Sauerstoffradikale mit daraus folgendem reduzierten Eintritt in den Apoptose-Stoffwechsel zeigte.22 Curcumin schützt somit Mikroglia in der Nagetierretina signifikant vor Apoptose.22 Weiter werden Curcumin ein signifikanter Schutz der Gliazellen und eine Reduktion der reaktiven Sauerstoffspezies durch Förderung eines Mechanismus, der die H0-1-Induktion einbezieht, zugeschrieben; diese Effekte wirken sich protektiv auf neuronale Strukturen unter oxidativen und inflammatorischen Bedingungen aus.23

Die neuroprotektive Therapie ist keine kausale Therapie, die direkt auf einen ätiopathogenetischen Mechanismus des Glaukoms zielt, sondern interferiert vielmehr multifaktoriell mit immunmodulatorischen Elementen, Komplementsystem und Gliazellen et cetera und kann dadurch eine Krankheitsprogression verzögern. Hochauflösende bildgebene Verfahren in Kombination mit fluoreszenzmarkierten Molekülen bieten das Potenzial, Kriterien für eine frühzeitige Diagnosestellung und langfristige Therapiekontrolle in neurodegenerativen und altersabhängigen retinalen Erkrankungen vor Eintritt eines irreversiblen Schadens zu entwickeln. Humane Studien müssen sich anschließen, um die Reproduzierbarkeit eines möglichen Monitorings zu analysieren und um Studien mit neuroprotektiven Therapieansätzen an Glaukompatienten zuverlässig und effektiv durchführen zu können.

Autorin: Dr. Milena Pahlitzsch1,2
1Charité – Universitätsmedizin Berlin
Augustenburger Platz, 13353 Berlin
E-Mail: milena.pahlitzsch@charite.de
Corporate member of Freie Universität Berlin
Humboldt-Universität zu Berlin und Institute of Health
13353 Berlin
2University Clinic London UCL
Institute of Ophtalmology
Bathstreet 11-43
EC1V 9EL London, UK

Literatur

  1. Ammon HP, Wahl MA. Pharmacology of Curcuma longa. Planta Med 1991;57:1-7.
  2. Tamvakopoulos C, Dimas K, Sofianos ZD, Hatziantoniou S, Han Z, Liu ZL, Wyche JH, Pantazis P. Metabolism and anticancer activity of curcumin analogue, dimethoxycurcumin. Clin Cancer Res 2007;13:1269-1277.
  3. Taylor RA, Leonard MC. Curcumin for inflammatory bowel disease: a review of human studies. Altern Med Rev 2011;16:152-156.
  4. Aggarwal S, Ichikawa H, Takada Y, Sandur SK, Shishodia S, Aggarwal BB. Curcumin (diferuloylmethane) down-regulates expression of cell proliferation and antiapoptotic and metastatic gene products through suppression of IKBalpha-Kinase and akt activation. Mol Pharmacol 2006;69:195-206.
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  6. Zhang HJ, Ying YQ, Jin W, Li D, Wu K, Lu Y. Effects of curcumin on interleukin-23 and interleukin-17 expression in rat retina after retinal ischemia-reperfusion injury. Int J Clin Exp Pathol 2015 Aug 1;8(8):9223-9231.
  7. Davis BM, Pahlitzsch M, Guo L, Balendra S, Shah P, Ravindran N, Malaguarnera G, Sisa C, Shamsher E, Hamze H, Noor A, Sornsute A, Somavarapu S, Cordeiro MF: Topical Curcumin Nanocarriers are Neuropritective in Eye Disease. Scientific reports (Nature) 2018;8:11066.
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Neu bei Lasermed: Hausarzt im Ring-Center

Lasermed kann Ihnen ab sofort einen Hausarzt, einen Arzt für Innere Medizin sowie einen Arzt für Kardiologie anbieten. Die Praxis befindet sich direkt im Ring-Center in der Pettenkoferstr. 1.

Prof. Dr. med. Carl Erb ausgezeichnet

Die Auszeichnung Top Mediziner in der Augenheilkunde, verliehen vom Focus, geht im Jahr 2018 an den Herrn Prof. Dr. med. Carl Erb.

DOG - Deutsche Ophthalmologische Gesellschaft 27.09.2018 in Bonn

Zwei Beiträge von Marie Luise und Milena Pahlitzsch - Abstrakt noch nicht öffentlich

Programmlink: http://cms.dog-kongress.de/dog2018/wp-content/uploads/sites/12/2018/08/DOG_2018_Programm_web.pdf

BBAG 2018 - Berlin-Brandenburgische Augenarzt Gesellschaft Tagung 08.12.2018

Drei Beiträge eingereicht - noch kein Programm öffentlich

  • Schmerztherapie nach Photorefraktiver Keratektomie
  • Selektive Lasertrabekuloplastik im Vergleich zu Minimal-invasiver Glaukomchirurgie (MIGS)
  • ICL
Ihre Vorteile
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