Zeitschrift für Stammzellforschung und -therapie

Abstrakt

Die Duplikation von TBK1 stimuliert die Autophagie in aus iPSCs gewonnenen Netzhautzellen eines Patienten mit Normaldruckglaukom

Budd A. Tucker, Frances Solivan-Timpe, Ben R. Roos, Kristin R. Anfinson, Alan L. Robin, Luke A. Wiley, Robert F. Mullins und John H. Fingert

Die Duplikation des TBK1-Gens verursacht Normaldruckglaukom (NTG); der Mechanismus, durch den diese Variation der Kopienzahl zum Tod retinaler Ganglienzellen führt, ist jedoch noch nicht vollständig verstanden. Die Möglichkeit, aus der Haut gewonnene induzierte pluripotente Stammzellen (iPSCs) zu verwenden, um die Funktion oder Funktionsstörung eines mutierten Genprodukts in unzugänglichen Geweben wie der Netzhaut zu untersuchen, bietet uns nun die Möglichkeit, die Pathophysiologie der Krankheit in vitro zu untersuchen. iPSCs wurden aus dermalen Fibroblasten eines Patienten mit TBK1-assoziiertem NTG durch virale Transduktion der Transkriptionsfaktoren OCT4, SOX2, KLF4 und c-MYC erzeugt. Retinale Vorläuferzellen und nachfolgende retinale Ganglienzellen-ähnliche Neuronen wurden unter Verwendung unseres zuvor entwickelten schrittweisen Differenzierungsprotokolls gewonnen. Die Differenzierung zu retinalen Ganglienzellen wurde mittels rt-PCR gegen TUJ1, MAP2, THY1, NF200 und ATOH7 und mittels Immunhistochemie gegen NF200 und ATOH7 nachgewiesen. Eine Western-Blot-Analyse zeigte, dass sowohl Fibroblasten als auch retinale Ganglienzellen-ähnliche Neuronen von NTG-Patienten mit TBK1-Genduplikation erhöhte Konzentrationen des LC3-II-Proteins (ein wichtiger Marker der Autophagie) aufweisen. Es wurde bereits gezeigt, dass eine Duplikation von TBK1 die Expression von TBK1 erhöht, und hier zeigen wir, dass dieselbe Duplikation zur Aktivierung von LC3-II führt. Dies deutet darauf hin, dass TBK1-assoziiertes Glaukom durch eine Dysregulation (Überaktivierung) dieses katabolen Signalwegs verursacht werden könnte.