02 Kobierzycka.p65

Agnieszka Kobierzycka
PRACA POGLĄDOWA
Katedra i Klinika Okulistyki Akademii Medycznej we Wrocławiu
Czynnik wywodzący się z nabłonka barwnikowego
siatkówki (PEDF) jako silny inhibitor angiogenezy
w cukrzycy
Pigment epithelium-derived factor (PEDF) as a potent inhibitor of angiogenesis in diabetes
Agnieszka Kobierzycka
Urodziła się 28.03.1976 r. Ukończyła studia medyczne na Wydziale Lekarskim Akademii Medycznej we Wrocławiu w 2001 r.
W 2002 roku rozpoczęła studia doktoranckie w Klinice Okulistyki Akademii Medycznej we Wrocławiu, a następnie w 2003
roku — specjalizację z okulistyki. W pracy naukowej zajmuje się głównie tematyką siatkówki, a zwłaszcza retinopatii cukrzycowej. Zajmowała się także problemem zespołu bezdechu śródsennego jako czynnika ryzyka jaskry niskiego ciśnienia oraz
badaniami narządu wzroku u pacjentów narażonych na kontakt z rtęcią. Jest autorką 8 prac opublikowanych w czasopismach naukowych polskich i zagranicznych.
Abstract
Abnormal growth of new vessels in the eye, causing leakage and damage of tissue underlies diseases which are the
main cause of legal blindness in developed countries. In
the eye there are two main vascular beds, that in pathologic
conditions give rise to abnormal neovascularization. Pathologic blood vessels may origin from both retinal and choroidal circulation. The examples may be diabetic retinopathy
which is connected with retinal neovascularization and age
related macular degeneration (AMD) which is underlied by
choroidal neovascularization. It is considered that the process
of neovascularization is caused by the disturbance of the
balance between angiogenic stimulators and inhibitors. The
most important stimulator of angiogenesis is the agent deriving from vascular endothelium — VEGF (vascular endothelial growth factor). On the other hand, the main and the
most potent inhibitor of neovascularization, which naturally
Wstęp
Nieprawidłowy rozwój nowych naczyń krwionośnych
w gałce ocznej oraz wywoływane przez nie przecieki
Adres do korespondencji: lek. Agnieszka Kobierzycka
ul. Stefana Jaracza 73/21, 50–305 Wrocław
tel. (+48) 503 428 175
e-mail: [email protected]
Diabetologia Doświadczalna i Kliniczna 2005, 5, 5, 345–353
Copyright © 2005 Via Medica, ISSN 1643–3165
occurs in mammalian eyes is PEDF (pigment epitheliumderived factor). Most studies prove that vitreous concentrations of PEDF are lowered in diseses connected with neovascularization. Many authors point out that in cases of ocular neovascularization increased VEGF/PEDF coefficient is
observed, which is the effect of change in concentration of
this stimulator and inhibitor of angiogenesis in retina and
vitreous. Favourable results of experimental studies performed on animals concerning the application of PEDF in
prevention and treatment of neovascularization in humans
create the possibility of effective and causal treatment of
neovascular diseases.
key words: proliferative diabetic retinopathy (PDR),
pigment epithelium-derived factor (PEDF), vascular
endothelial growth factor (VEGF), retinal pigment epithelium
(RPE), neovascularization, ischemic retinopathy
i uszkodzenie tkanek są przyczyną większości przypadków utraty wzroku w populacjach krajów rozwiniętych.
W obrębie gałki ocznej istnieją dwa główne układy naczyniowe, które w warunkach patologicznych mogą zapoczątkować proces nieprawidłowej neowaskularyzacji.
Patologiczne naczynia krwionośne mogą wywodzić się
z układu naczyniówkowego w chorobach takich jak zwyrodnienie plamki związane z wiekiem (AMD, age-related
macular degeneration) oraz z naczyń w obrębie siatkówki. Wiadomo, że rozwój nieprawidłowych naczyń siatkówki jest pobudzany przez niedokrwienie i stanowi on
www.ddk.viamedica.pl
345
Diabetologia Doświadczalna i Kliniczna rok 2005, tom 5, nr 5
podłoże chorób związanych z ryzykiem utraty wzroku,
takich jak retinopatia wcześniacza czy cukrzycowa.
Cukrzycowa retinopatia proliferacyjna (PDR, proliferative diabetic retinopathy) stanowi więc przykład retinopatii niedokrwiennej, u podłoża której leży neowaskularyzacja siatkówkowa. Jest ona wywołana zakłóceniem środowiska antyangiogennego w warunkach
naturalnych siatkówki, czyli zaburzeniem naturalnej
równowagi między stężeniem stymulatorów i inhibitorów angiogenezy.
Niektórzy specjaliści uważają, że pierwotnym czynnikiem wywołującym rozwój retinopatii jest zwiększenie
stężenia naczyniowego śródbłonkowego czynnika wzrostu (VEGF, vascular endothelial growth factor), który jest
silnym stymulatorem zarówno neowaskularyzacji, jak
i przecieku naczyniowego. Naczyniowy śródbłonkowy
czynnik wzrostu jest wytwarzany i uwalniany przez wiele
komórek, a jego sekrecję pobudza małe stężenie tlenu
[1]. Duże stężenia VEGF odnotowano w ciele szklistym
u osób z retinopatią [2–6] i na zwierzęcych modelach
neowaskularyzacji ocznej [7, 8]. Jednak bardziej prawdopodobne jest, że za rozwój retinopatii odpowiada nie
tylko wyłącznie wzrost stężenia VEGF, ale również zaburzenie naturalnej równowagi między stymulatorami
i inhibitorami angiogenezy. Przemawia za tym fakt, że
dzięki wykorzystaniu modelu zwierzęcego retinopatii niedokrwiennej nie udało się całkowicie zahamować wzrostu naczyń, stosując metody leczenia interferujące
z działaniem VEGF [9, 10]. Ponadto udowodniono, że
nowotworzenie naczyń jest hamowane przez inhibitory
angiogenezy.
Czynnik wywodzący się z nabłonka
barwnikowego siatkówki
Występowanie i funkcja
Głównym, naturalnym inhibitorem angiogenezy, występującym w prawidłowych warunkach w ciele szklistym i rogówce oka jest czynnik wywodzący się z nabłonka barwnikowego siatkówki (PEDF, pigment epithelium-derived factor) [11, 12]. Jest to białko wydzielnicze
o masie cząsteczkowej 50 kDa, mające właściwości neuroprotekcyjne, neurotroficzne i antyangiogenne [13, 14].
W prawidłowych warunkach u osób dorosłych PEDF
występuje w dużych stężeniach w obrębie macierzy międzyfotoreceptorowej, w ciele szklistym i w rogówce. Wyniki badań wykazują, że jest on pierwotnym czynnikiem
antyangiogennym w wymienionych częściach gałki
ocznej [11, 12]. Białko to występuje zarówno u osobników rozwijających się (będących na różnych etapach
rozwoju embrionalnego i poporodowego), jak i u osob-
346
ników dorosłych [13, 15]. Pierwotnie wywodzi się z komórek nabłonka barwnikowego siatkówki (RPE, retinal
pigment epithelium) i jest ich produktem [15]. Stwierdzono, że mRNA genu kodującego PEDF występuje
w komórkach RPE ludzkiego oka w 17. tygodniu ciąży
[16]. Czynnik PEDF prawdopodobnie bierze udział we
wczesnym rozwoju siatkówki. Białko to jest wydzielane
in vivo w obrębie siatkówki, w której u płodów oraz
u osobników dorosłych stanowi jeden ze składników
macierzy międzyfotoreceptorowej (IPM, interphotoreceptor matrix), otaczającej zewnętrzne segmenty fotoreceptorów [16]. Czynnik PEDF do macierzy międzyfotoreceptorowej mogą wydzielać zarówno komórki RPE, jak
i fotoreceptory [15]. Istnieją co najmniej 4 izoformy ludzkiego PEDF wydzielanego do IPM [16]. Białko o masie
50 kDa występuje w przestrzeni międzyfotoreceptorowej wielu gatunków kręgowców. Czynnik PEDF jest więc
obecny zarówno wewnątrzkomórkowo, jak i zewnątrzkomórkowo, prawdopodobnie uczestniczy on w różnicowaniu komórkowym, przetrwaniu komórek i ich utracie w przebiegu starzenia [16].
Czynnik wywodzący się z nabłonka barwnikowego
siatkówki prawdopodobnie odrywa rolę w rozwoju prawidłowego unaczynienia oka. W doświadczeniach przeprowadzonych na myszach, będących w różnych stadiach rozwoju: embrionalnego (dni: E14.5, E18.5), poporodowego (dni: P0, P4, P7, P14) i u osobników dorosłych, badano ekspresję PEDF w oczach w okresie formowania się unaczynienia siatkówki [13]. Wykazano, że
stężenia PEDF ulegają zmianie według określonego
schematu. Początkowa ekspresja PEDF następuje
w środkowym okresie ciąży, w obrębie ciała rzęskowego i naczyniówki. Blisko terminu porodu względne stężenia białka PEDF wzrastają w warstwie komórek zwojowych siatkówki i ich wartości pozostają zwiększone
przez pierwsze 2 tygodnie po urodzeniu. Po tym okresie
stężenie PEDF zmniejsza się, ale utrzymuje przez cały
okres dorosłego życia [13]. Stwierdzono również, że
względne stężenia PEDF w wewnętrznej części siatkówki są, niezależnie od okresu rozwoju, znacznie wyższe
niż w jej zewnętrznej części [13]. Przypuszcza się, że
ten wzór ekspresji PEDF umożliwia utrzymanie ciała
szklistego i cieczy wodnistej w postaci beznaczyniowych
przestrzeni i kontrolowanie rozwoju naczyniowego
w wewnętrznej i zewnętrznej siatkówce [13].
Czynnik PEDF endogennie wytwarzany w siatkówce
prawdopodobnie odgrywa ochronną rolę w procesie rozwoju i wzrostu prawidłowych naczyń krwionośnych [17].
Jednocześnie jednak PEDF ma silne właściwości antyangiogenne i jego podaż może mieć zastosowanie terapeutyczne w schorzeniach neowaskularnych. Z tego względu ważne jest ustalenie, czy nadmierna ekspresja PEDF
nie zaburza fizjologicznych procesów w gałce ocznej.
www.ddk.viamedica.pl
Agnieszka Kobierzycka, PEDF jako silny inhibitor angiogenezy w cukrzycy
Tabela 1. Średnie stężenie czynnika PEDF w oczach myszy
otrzymujących AAV2/1.CMV.PEDF (oko prawe)
i AAV.CMV.EGFP (oko lewe — kontrolne) (p < 0,005).
Wykorzystano metodę ELISA (p < 0,005) [17]
Table 1. Mean PEDF concentration in eyes of mice receiving AAV2/1.CMV.PEDF (right eye) and AAV.CMV.EGFP
(left eye control) (p < 0.005). ELISA assay (p < 0.005) [17]
Oko
Średnie stężenie PEDF
[ng PEDF/mg białka całkowitego]
Prawe
7,7 ± 0,7
Lewe — kontrolne
2,8 ± 1,6
Wong i wsp. w swoim badaniu przeprowadzonym na
zwierzętach uzyskiwali wysokie stężenia PEDF w siatkówce
poprzez podsiatkówkowe wstrzyknięcia adenowirusa pośredniczącego w transferze genu kodującego białko
PEDF. Autorzy ci wykazali, że zwiększona ekspresja
PEDF (3,5-krotny wzrost ekspresji w porównaniu z grupą
kontrolną) (tab. 1) nie zaburza prawidłowego rozwoju naczyń krwionośnych siatkówki (nie zmniejsza rozległości
tego unaczynienia, nie zmienia struktury naczyń
krwionośnych) oraz nie powoduje zmian w prawidłowej
warstwowej strukturze siatkówki i grubości jej poszczególnych warstw. Prędkość dojrzewania struktury naczyń
włosowatych siatkówki była nieznacznie opóźniona
w przypadku oczu z nadmierną ekspresją PEDF w porównaniu z przeciwstronnymi oczami (grupa kontrolna).
W oczach z nadmierną ekspresją PEDF wykazano także
niewielkie opóźnienie tempa wzrostu naczyń w kierunku
głębszych warstw siatkówki. Jednakże pomimo tego następowało prawidłowe różnicowanie się naczyń i tworzenie sieci naczyniowej [17].
Mechanizm działania
Czynnik PEDF jest wyjątkowo silnym czynnikiem antyangiogennym, którego wytwarzanie reguluje stężenie tlenu w sposób odwrotny do regulacji wytwarzania VEGF
— stężenie PEDF wzrasta przy dużym stężeniu tlenu
i maleje przy małym [12]. Czynnik PEDF zapobiega angiogenezie wywoływanej przez różne stymulatory i tym
samym ma przewagę nad innymi inhibitorami angiogenezy, wśród których niektóre swoiście przeciwdziałają wybranym induktorom angiogenezy [12]. Wykazano, że mechanizm działania PEDF polega na indukcji apoptozy komórek śródbłonka naczyniowego (in vitro oraz in vivo)
i poprzez to uniemożliwia ich odpowiedź na różne stymulatory angiogenezy [18]. Stellmach i wsp. [18] wykazali,
że PEDF, działając na hodowlę komórek śródbłonka in
vitro poddanych działaniu stresu, powodował zwiększenie liczby komórek ulegających apoptozie, a także indukował apoptozę komórek śródbłonka naczyniowego in
vivo w obrębie niedokrwiennych siatkówek. Stellmach
i wsp. sugerowali, że przetrwanie komórek śródbłonka
warunkuje ich odpowiedź na jednocześnie otrzymywane
sygnały pochodzące od naturalnych stymulatorów i inhibitorów angiogenezy. Autorzy ci wskazywali, że odpowiedź na leczenie PEDF różni się w zależności od typu
komórki. Czynnik PEDF prawdopodobnie oddziałuje za
pośrednictwem receptorów zlokalizowanych na komórkach śródbłonka [18].
Według Yamagishi i wsp. [19] PEDF może wywierać
efekt antyangiogenny poprzez działanie antyoksydacyjne (hamowanie produkcji wolnych rodników przez komórki śródbłonka naczyniowego). Autorzy wykazali [19],
że PEDF poprzez swoje właściwości przeciwutleniające
może blokować efekty działania czynników proangiogennych, takich jak np. leptyna. Ta ostatnia jest proangiogennym hormonem działającym poprzez wewnątrzkomórkową produkcję wolnych rodników w komórkach
śródbłonka drobnych naczyń. Wykazano, że stężenie
leptyny w ciele szklistym ma związek z chorobami naczyń oka, takimi jak cukrzycowa retinopatia proliferacyjna [19]. W badaniach doświadczalnych potwierdzono,
że czynnik PEDF dzięki swoim właściwościom może blokować angiogenezę, podobnie jak antyoksydant-N-acetylocysteina całkowicie zapobiegał indukowanemu przez
leptynę wzrostowi stężenia mRNA i DNA dla VEGF
w komórkach śródbłonka naczyniowego.
Inagaki i wsp. wykazali, że PEDF w zależności od
dawki hamuje (zwiększające się z wiekiem) wewnątrzkomórkowe powstawanie wolnych rodników w komórkach śródbłonka naczyniowego [20]. Ma to istotne znaczenie, ponieważ poprzez ten antyoksydacyjny mechanizm PEDF może hamować wzrost stężenia mRNA dla
czynnika chemotaktycznego monocytów (MCP-1, monocyte chemoattractant protein-1) i jego białka w komórkach śródbłonka naczyniowego, a w konsekwencji hamować rekrutację monocytów i makrofagów, uczestniczących w patogenezie cukrzycowej retinopatii proliferacyjnej [20]. Sugeruje się, że substytucja PEDF może
zapobiegać postępowi retinopatii proliferacyjnej, osłabiając postępujący z wiekiem proces wytwarzania wolnych rodników [20].
Czynnik PEDF hamuje przepuszczalność naczyń indukowaną przez VEGF [21]. Odpowiada za to 44-aminokwasowy region tego białka. Zidentyfikowano 4 aminokwasy, których obecność jest niezbędna do wystąpienia
tej aktywności [21]. Liu i wsp. uważają, że dzięki temu
działaniu PEDF oraz jego pochodne mogłyby znaleźć zastosowanie w leczeniu cukrzycowego obrzęku plamki.
Uzasadnione mogłoby być również zastosowanie terapeutyczne PEDF we wczesnej nieproliferacyjnej retinopatii cukrzycowej, w przypadku której występuje zwiększona przepuszczalność naczyń krwionośnych siatkówki.
www.ddk.viamedica.pl
347
Diabetologia Doświadczalna i Kliniczna rok 2005, tom 5, nr 5
Zaburzenie równowagi
między stężeniem stymulatorów
i inhibitorów angiogenezy
Zaburzenie równowagi między stężeniem stymulatorów i inhibitorów angiogenezy może przyczyniać się do
rozwoju i postępu ocznej neowaskularyzacji. Wyniki
większości badań wskazują, że stężenie PEDF w ciele
szklistym jest zmniejszone w przypadku chorób oczu
związanych z nowotworzeniem naczyń [4, 5, 19, 22–24].
Wielu autorów zwraca uwagę na fakt, że w przypadkach
ocznej neowaskularyzacji obserwuje się wzrost wartości
współczynnika VEGF/PEDF wynikający ze zmian stężenia VEGF i PEDF w ciele szklistym i siatkówce. Gao
i wsp. na modelu zwierzęcym neowaskularyzacji siatkówkowej indukowanej niedokrwieniem wykazali zwiększenie stężenia VEGF i zmniejszenie stężenia PEDF w siatkówce cechującej się neowaskularyzacją [22] (ryc. 1).
Wykorzystując inny model zwierzęcy retinopatii niedokrwiennej, wykazano, że zmiany stężenia PEDF w oku
wiążą się z rozwojem neowaskularyzacji siatkówkowej.
Wykazano, że PEDF odgrywa istotną rolę w hamowaniu
angiogenezy i indukcji regresji siatkówkowych „koronek
naczyniowych” w retinopatii u chorych na niedokrwistość sierpowatokrwinkową [14]. W siatkówkach tych
pacjentów wykazano podwyższone stężenie zarówno
PEDF, jak i VEGF w obszarze żywych koronkowych formacji neowaskularnych oraz w ich naczyniach odżywczych. Z kolei duże stężenie PEDF i małe stężenie lub
nieobecność VEGF stwierdzono w naczyniach siatkówki
zlokalizowanych w obszarach bezperfuzyjnych, a także
w atroficznych „koronkach naczyniowych” [14]. Małe
stężenie VEGF w stosunku do PEDF, powodujące
zmniejszenie wartości współczynnika VEGF/PEDF,
może skutkować zanikiem patologicznych naczyń siatkówkowych powstających w przypadku niedokrwiennych schorzeń siatkówki.
Spranger i wsp. wykazali zmniejszenie stężenia PEDF
w ciele szklistym oczu, w których stwierdzono obecność
neowaskularyzacji siatkówkowej wywołanej niedokrwieniem [23]. Autorzy analizowali in vivo występowanie PEDF
w ciele szklistym pacjentów, u których rozpoznano neowaskularyzację wywołaną chorobą niedokrwienną oczu
(cukrzycowa retinopatia proliferacyjna, zamknięcie żyły
środkowej siatkówki), i porównywali ze stężeniami PEDF
odnotowanymi w oczach osób bez choroby niedokrwiennej [23]. Autorzy wykazali, że stężenie PEDF było mniejsze u pacjentów z cukrzycową retinopatią proliferacyjną
oraz u pacjentów z rozległą neowaskularyzacją siatkówki, spowodowaną zamknięciem żyły środkowej siatkówki
niż w grupie kontrolnej. Autorzy stwierdzili także duże
stężenie PEDF w siatkówkach oczu pacjentów bez choroby proliferacyjnej i małe stężenie PEDF lub jego brak
w siatkówkach oczu pacjentów z PDR [23] (tab. 2). Wyniki tych badań potwierdzają zmniejszenie stężenia PEDF
w oczach, w których występuje proces neowaskularny
siatkówki. U pacjentów z PDR i wykonaną wcześniej rozsianą fotokoagulacją siatkówki stwierdzono wieksze stężenie PEDF niż u pacjentów z PDR bez wcześniejszej
fotokoagulacji siatkówki [23]. Ten fakt przemawia za możliwością indukcji PEDF przez fotokoagulację.
Ogata i wsp. [24] porównywali stężenie PEDF w ciele
szklistym pacjentów z retinopatią cukrzycową, otworopochodnym odwarstwieniem siatkówki i idiopatycznym otworem w plamce. Stężenie PEDF u osób z oczami, w których
stwierdzono otworopochodne odwarstwienie siatkówki,
Wspó³czynnik VEGF/PEDF
12
10
8
6
4
44,4%
2
0
12
14
16
18
20
22
26
Dni po urodzeniu
Rycina 1. Zmiany wartości współczynnika VEGF/PEDF związane z różnicami dotyczącymi stężeń VEGF i PEDF w kolejnych okresach
rozwoju neowaskularyzacji indukowanej niedotlenieniem. P7-P11 — ekspozycja zwierząt doświadczalnych na atmosferę o nadmiernym stężeniu tlenu (75-procentowy O2); P12 — umieszczenie zwierząt w atmosferze normalnego stężenia tlenu (powietrze pokojowe); P14-P26
— rozwój i progresja neowaskularyzacji siatkówki wywołanej niedotlenieniem [22]
Figure 1. Changes in VEGF/PEDF ratio as a result of differences in VEGF and PEDF concentrations in various periods of development of
hypoxia induced neovascularization. P7-P11 — rats exposed to hyperoxia for 5 days (75% O2); P12 — rats returned to normoxia at day
12 (room air); P14-P26 — development and progression of retinal neovascularization — induced by hypoxia [22]
348
www.ddk.viamedica.pl
Agnieszka Kobierzycka, PEDF jako silny inhibitor angiogenezy w cukrzycy
Tabela 2. Średnie stężenie PEDF w ciele szklistym pacjentów ze współistniejącą chorobą oczu związaną z niedotlenieniem
i bez niej. (Western blotting.) Stężenie PEDF było znamiennie zmniejszone u pacjentów z cukrzycową retinopatią proliferacyjną
— PDR (20 ± 0,5 nmol/l, p < 0,001) i osób, u których doszło do zakrzepu żyły środkowej siatkówki powodującego intensywną neowaskularyzację (p < 0,0001) w porównaniu z grupą kontrolną (NND). U pacjentów z PDR i PRP wykazano większe
stężenie PEDF (p = 0,01) w porównaniu z PDR bez PRP. Jednak stężenia u osób, u których przeprowadzono wcześniejszą
fotokoagulację były nadal mniejsze niż w grupie kontrolnej (p = 0,007) [23]
Table 2. Mean PEDF concentration in vitreous of patients with and without hypoxic eye disease. (Western blotting.) PEDF levels were significantly decreased in patients with PDR (20 ± 0.5 nmol/l, p < 0.001) and patients CRVO resulting in extensive
neovascularization (p < 0.0001) compared with control subjects (NND). Patients with PDR + PRP had higher concentrations
of PEDF (p = 0.01) compared with patients with PDR – PRP. However, PDR concentrations of patients with previous photocoagulation were still clearly below levels of control patients (p = 0.007) [23]
Grupa pacjentów
Średnie stężenie PEDF [nmol/l]
PDR
20 ± 0,5
PDR + PRP
20,9 ± 0,7
PDR – PRP
17,7 ± 0,3
Intensywna neowaskularyzacja w CRVO
17,6 ± 0,3
NND (grupa kontrolna)
23,7 ± 0,7
PDR (proliferative diabetic retinopathy) — cukrzycowa retinopatia proliferacyjna; CRVO (central retinal vein occlusion) — zakrzep żyły środkowej siatkówki; PDR – PRP (patients without prior photocoagulation) — cukrzycowa retinopatia proliferacyjna bez wcześniejszej fotokoagulacji siatkówki; PDR + PRP (patients with prior photocoagulation)
cukrzycowa retinopatia proliferacyjna z wcześniejszą fotokoagulacją siatkówki; NND (no neovascular disease) — bez choroby neowaskularnej oczu
było znamiennie większe niż u osób z retinopatią cukrzycową oraz z idiopatycznym otworem w plamce. U chorych
z retinopatią cukrzycową stwierdzono mniejsze stężenie
PEDF w oczach z proliferacyjną retinopatią cukrzycową
w porównaniu z nieproliferacyjną retinopatią. Porównywano także stężenia PEDF u chorych z aktywną i nieaktywną
retinopatią cukrzycową i wykazano, że stężenie PEDF było
znamiennie mniejsze w grupie osób z aktywną postacią
retinopatii cukrzycowej (tab. 3).
W innym badaniu Ogata i wsp. [4] określali stężenia
PEDF i VEGF u pacjentów, u których stwierdzono otworopochodne odwarstwienie siatkówki i witreoretinopatię proliferacyjną. Następnie autorzy porównywali wyniki z uzyskanymi w grupie kontrolnej (idiopatyczny otwór w plamce).
Stężenie PEDF w grupie osób z retinopatią proliferacyjną
było mniejsze, a w grupie osób z odwarstwieniem siatkówki większe niż w grupie osób z otworem w plamce.
Stężenie VEGF w witreoretinopatii proliferacyjnej było
znamiennie większe niż w grupie osób z odwarstwieniem
siatkówki i w grupie z otworem w plamce (tab. 4).
W kolejnym badaniu przeprowadzonym przez tych
autorów [5] określano stężenia PEDF i VEGF w ciele
szklistym u pacjentów z retinopatią cukrzycową, w porównaniu z grupą kontrolną (idiopatyczny otwór w plamce). Stężenie PEDF w ciele szklistym oczu chorych
z retinopatią cukrzycową (DR, diabetic retinopathy) było
znamiennie mniejsze niż w oczach pacjentów z idiopatycznym otworem w plamce (IMH, idiopathic macular
Tabela 3. Średnie stężenie PEDF w ciele szklistym pacjentów z retinopatią cukrzycową (DR), otworopochodnym odwarstwieniem siatkówki (RRD) i idiopatycznym otworem w plamce (IMH). Wykonano test ELISA. Średnie stężenie PEDF w RRD było
znamiennie wyższe niż w DR (p = 0,0008). Średnie stężenie PEDF w RRD było znamiennie wyższe niż w IMH (p = 0,034).
Stężenie PEDF w PDR było znamiennie niższe niż w IMH (p = 0,45). Stężenie PEDF w NPDR było znamiennie wyższe niż
w PDR (p = 0,0083) [24]
Table 3. Mean vitreous concentrations of PEDF in patients with diabetic retinopathy, rhegmatogenous retinal detachment and
idiopathic macular hole. ELISA assay. The PEDF level in RRD was significantly higher than in DR (p = 0.0008). The mean
concentration of PEDF in RRD was significantly higher than in IMH (p = 0.034). The mean PEDF level in PDR was significantly lower than in IMH (p = 0.45). The PEDF level in NPDR was significantly higher than in PDR (p = 0.0083) [24]
Grupa pacjentów
Średnie stężenie PEDF [µg/ml]
DR
1,15 ± 0,23
PDR
0,88 ± 0,21
NPDR
2,43 ± 0,37
RRD
3,28 ± 0,69
IMH (grupa kontrolna)
1,71 ± 0,39
DR (diabetic retinopathy) — retinopatia cukrzycowa; PDR (proliferative diabetic retinopathy) — proliferacyjna retinopatia cukrzycowa; NPDR (nonproliferative diabetic retinopathy) — nieproliferacyjna retinopatia cukrzycowa; RRD (rhegmatogenous retinal detachment) — otworopochodne odwarstwienie siatkówki; IMH (idiopathic macular hole)
— idiopatyczny otwór w plamce
www.ddk.viamedica.pl
349
Diabetologia Doświadczalna i Kliniczna rok 2005, tom 5, nr 5
Tabela 4. Średnie stężenia PEDF i VEGF w oczach z otworopochodnym odwarstwieniem siatkówki, retinopatią proliferacyjną
i odwarstwieniem siatkówki oraz idiopatycznym otworem w plamce. Wykonano test ELISA. Stężenie PEDF w PR było znamiennie
niższe niż w RRD (p = 0,0069). Stężenie VEGF w PR było znamiennie wyższe niż w IMH (p = 0,0095) i RRD (p = 0,0084) [4]
Table 4. Mean vitreous levels of PEDF and VEGF in eyes with rhegmatogenous retinal detachment, proliferative vitreoretinopathy, and macular hole. ELISA assay. Mean PEDF concentration in PR was significantly higher than in RRD (p = 0.0069).
Mean VEGF concentration in PR was significantly higher than in IMH (p = 0.0095) and RRD (p = 0.0084) [4]
Grupa pacjentów
PEDF [µg/ml]
VEGF [pg/ml]
RRD
2,37 ± 0,34
11 ± 11
PR
0,57 ± 0,05
168 ± 139
IMH
1,71 ± 0,22
Nieoznaczalne
RRD (rhegmatogenous retinal detachment) — otworopochodne odwarstwienie siatkówki; PR (proliferative retinopathy caused by rhegmatogenous retinal detachment)
— retinopatia proliferacyjna spowodowana przez otworopochodne odwarstwienie siatkówki; IMH (idiopathic macular hole) — idiopatyczny otwór w plamce
hole). Stężenie PEDF u osób z proliferacyjną retinopatią
cukrzycową było mniejsze niż u pacjentów z nieproliferacyjną retinopatią cukrzycową (NPDR, nonproliterative
diabetic retinopathy), a u chorych z aktywną postacią
retinopatii cukrzycowej było znamiennie mniejsze niż
u osób z postacią nieaktywną retinopatii. Stężenia VEGF
w aktywnej postaci DR było znamiennie wyższe niż
w nieaktywnej postaci (tab. 5).
Wyniki większości badań wskazują na zmniejszenie
stężenia PEDF w ciele szklistym u osób z chorobami
neowaskularnymi oczu. Jednak nieco inne wyniki otrzymali Duh i wsp. [6]. Autorzy ci badali stężenie PEDF
i VEGF w ciele szklistym u pacjentów z obecnym schorzeniem neowaskularnym oczu (neowaskularyzacja naczyniówkowa, aktywna cukrzycowa retinopatia proliferacyjna, nieaktywna cukrzycowa retinopatia proliferacyj-
na) i bez tego schorzenia. Stwierdzili oni znamiennie
podwyższone stężenie VEGF w ciele szklistym oczu
u pacjentów z aktywną i nieaktywną postacią. Stężenie
VEGF w grupie osób z neowaskularyzacją podsiatkówkową (CNV, choroidal neovascularization) i grupie kontrolnej było poniżej lub na granicy wykrywalności. Stężenie VEGF było znamiennie wyższe u osób z aktywną
postacią PDR niż u pacjentów z postacią nieaktywną.
Autorzy stwierdzili stosunkowo duże stężenie PEDF we
wszystkich badanych grupach i odwrotnie niż u innych
autorów — wyższe stężenie PEDF u pacjentów z aktywną postacią PDR w porównaniu z grupą kontrolną
i pacjentami z CNV. Średnie stężenie PEDF w ciele szklistym u pacjentów z aktywną neowaskularyzacją związaną z PDR było znamiennie większe niż w grupie osób
bez choroby neowaskularnej. U pacjentów z aktywną
Tabela 5. Średnie stężenia PEDF i VEGF w ciele szklistym u pacjentów z retinopatią cukrzycową. Wykonano test ELISA. Średnie stężenie PEDF w ciele szklistym pacjentów z DR było znamiennie mniejsze niż u pacjentów z IMH (p = 0,021). Stężenie
PEDF było znamiennie mniejsze w oczach z PDR w porównaniu z oczami z NPDR (p = 0,0012) i z oczami z IMH (p = 0,0018).
Stężenie PEDF w ADR był znamiennie mniejsze niż w IADR (p = 0,01). Ponadto średnie stężenie PEDF w ADR było znamiennie mniejsze niż w IMH (p = 0,0015). Średnie stężenie VEGF w PDR było znamiennie wyższe niż w IMH (p = 0,0084). Stężenie VEGF w ADR było znamiennie większe niż w IADR (p = 0,0098) [5]
Table 5. Mean vitreous levels of PEDF and VEGF in patients with diabetic retinopathy. ELISA assay. Mean vitreous concentration of PEDF in patients with DR was significantly higher than in patients with IMH (p = 0.021). PEDF was significantly lower
in PDR than in NPDR (p = 0.0012) and in IMH (p = 0.0018). PEDF in ADR was significantly lower than in IADR (p = 0.01).
Moreover mean PEDF level in ADR was significantly lower than in IMH (p = 0.0015). Mean VEGF concentration in DR was
significantly higher than in IMH (p = 0.002). VEGF in PDR was significantly higher than in IMH (p = 0.0084). VEGF in ADR
was significantly higher than in IADR (p = 0.0098) [5]
Grupa pacjentów
PEDF [µg/ml]
VEGF [pg/ml]
DR
1,11 ± 0,14
1799 ± 478
IMH (grupa kontrolna)
1,71 ± 0,22
Nieoznaczalne
PDR
0,94 ± 0,12
2025 ± 533
NPDR
2,25 ± 0,32
215 ± 201
ADR
0,85 ± 0,14
2543 ± 673
IADR
1,59 ± 0,24
395 ± 188
DR (diabetic retinopathy) — retinopatia cukrzycowa; IMH (idiopathic macular hole) — idiopatyczny otwór w plamce; PDR (proliferative diabetic retinopathy) — proliferacyjna
retinopatia cukrzycowa; NPDR (nonproliferative diabetic retinopathy) — nieproliferacyjna retinopatia cukrzycowa; ADR (active diabetic retinopathy) — aktywna retinopatia
cukrzycowa; IADR (inactive diabetic retinopathy) — nieaktywna retinopatia cukrzycowa
350
www.ddk.viamedica.pl
Agnieszka Kobierzycka, PEDF jako silny inhibitor angiogenezy w cukrzycy
Tabela 6. Średnie stężenie (zakres) PEDF i VEGF w ciele szklistym u pacjentów ze schorzeniem neowaskularnym i bez niego. Wykorzystano metodę ELISA. Różnica stężenia PEDF między grupą kontrolną i grupą z APDR była znamienna statystycznie (p = 0,011) [6]
Table 6. Mean (range) vitreous concentrations of PEDF and VEGF in patients with and without ocular neovascular disorders.
ELISA assay. The difference in PEDF concentrations between the reference and the active PDR group was statistically significant (p = 0.011) [6]
Grupa
PEDF [µg/ml]
VEGF [pg/ml]
1468,5 (284,6–4722,4)
Na granicy wykrywalności/niewykrywalny (62,4)
CNV
1218,7 (617,6–2313,2)
Na granicy wykrywalności/niewykrywalny (62,4)
APDR
2567,0 (762,8–8416,6)
2302,1 (168,4–11040,0)
IAPDR
2100,8 (888,5–4019,3)
698,2 (62,4–2615,0)
NND (EM, IMH, CDVD)
(grupa kontrolna)
62,4 pg/ml — wartość graniczna wrażliwości testu dla VEGF; NND (no neovascular eye disease) — bez schorzenia neowaskularnego oczu; EM (epiretinal membrane)
— błona przedsiatkówkowa; IMH (idiopathic macular hole) — idiopatyczny otwór w plamce; CDVD (chronic dense vitreous debris) — przewlekłe męty w ciele szklistym;
CNV (choroidal neovascularization) — neowaskularyzacja naczyniówkowa; APDR (active proliferative diabetic retinopathy) — aktywna proliferacyjna retinopatia cukrzycowa;
IAPDR (inactive proliferative diabetic retinopathy) — nieaktywna proliferacyjna retinopatia cukrzycowa
postacią PDR stwierdzono także znamiennie zwiększone stężenie VEGF (tab. 6), co jest typowe dla retinopatii
niedokrwiennej [2, 3].
Wartości stężenia PEDF wykazane przez Duh i wsp.
w oczach pacjentów bez choroby neowaskularnej były
bardzo duże i wielokrotnie (20-krotnie) przekraczały wartość stężenia całkowicie hamującego indukowaną przez
VEGF migrację komórek śródbłonka naczyniowego in
vitro (wskaźnik proliferacji naczyniowej). Autorzy zwrócili również uwagę na stosunkowo mały rząd wielkości
zmian (dodatni lub ujemny) w zakresie stężenia PEDF
u pacjentów cechujących się obecnością neowaskularyzacji. Sugerowali oni, że w prawidłowym ciele szklistym występują wysycające stężenia biologicznie aktywnego PEDF i 2-krotny wzrost lub zmniejszenie tego stężenia prawdopodobnie nie wywiera znamiennego efektu biologicznego. Duh i wsp. nie obalili hipotezy mówiącej, że PEDF odgrywa rolę w patogenezie ocznej neowaskularyzacji, jednak z uwagi na uzyskane przez nich
wyniki (odmienne od wyników innych autorów) badacze
ci zasugerowali, że stężenie PEDF odnotowane w ciele
szklistym nie odzwierciedla stężenia tego białka w układzie naczyniowym siatkówki czy naczyniówki. Stwierdzili, że część PEDF obecnego w ciele szklistym może być
nieaktywna z powodu oddziaływania z białkami wiążącymi PEDF. Takie związane cząstki PEDF mogą stanowić jego nieaktywny biologicznie rezerwuar, a więc nieoddziałujący na układ naczyniowy siatkówki i naczyniówki. Jednocześnie autorzy zwrócili uwagę na fakt, że
aktywność biologiczną PEDF występującego w ciele
szklistym potwierdzono we wcześniejszych badaniach
i stąd ta hipoteza może budzić wątpliwości [12].
Leczenie z zastosowaniem PEDF
Zastosowanie czynników będących inhibitorami angiogenezy może być korzystne w leczeniu ocznej neo-
waskularyzacji, w tym cukrzycowej. Czynnik PEDF ze
względu na swoje silne i wielokierunkowe działanie antyangiogenne, równoważące czynność wielu stymulatorów angiogenezy, może znaleźć zastosowanie kliniczne
w zapobieganiu rozwojowi i leczeniu różnych postaci
ocznej neowaskularyzacji.
Mori i wsp., wykorzystując trzy różne modele zwierzęce tego schorzenia, wykazali, że zwiększona ekspresja PEDF wprowadzonego do gałki ocznej przez transfer genu może hamować rozwój nieprawidłowego unaczynienia [25]. Doszklistkowe podanie wektora adenowirusowego kodującego PEDF powoduje w oku wzrost
ekspresji mRNA dla PEDF i zwiększenie ilości białka
PEDF w siatkówce.
Autorzy stworzyli jeden model neowaskularyzacji naczyniówkowej (CNV indukowana laserowo wykonanymi
pęknięciami w błonie Brucha) i dwa modele neowaskularyzacji siatkówkowej (transgeniczne myszy cechujące
się wzmożoną ekspresję VEGF w fotoreceptorach, oraz
myszy z indukowaną tlenem retinopatią niedokrwienną).
Podane doszklistkowo wektory kodujące PEDF we
wszystkich przypadkach hamowały rozwój ocznej neowaskularyzacji.
W innym badaniu przeprowadzonym na zwierzęcych
modelach ocznej neowaskularyzacji Mori i wsp. po raz
pierwszy wykazali, że PEDF nie tylko hamuje ten proces, ale także powoduje zanik już istniejących patologicznych naczyń [26]. Wykorzystując zwierzęcy model
neowaskularyzacji siatkówkowej i naczyniówkowej, różni
autorzy wykazali, że wprowadzenie leczenia przed zadziałaniem bodźca pobudzającego neowaskularyzację zmniejsza jej nasilenie [9, 18, 25, 27]. Poprzednio
wykazano, że PEDF jest silnym czynnikiem antyangiogennym [12] oraz iż podany przed zadziałaniem bodźca
pobudzającego neowaskularyzację zmniejsza stopień
neowaskularyzacji siatkówkowej i naczyniówkowej.
Czynnik PEDF wywiera ten efekt zarówno wtedy, gdy
jest podany poprzez systemową iniekcję [18], jak i po-
www.ddk.viamedica.pl
351
Diabetologia Doświadczalna i Kliniczna rok 2005, tom 5, nr 5
przez dogałkowy transfer genu [25]. Mori i wsp. próbowali określić, czy wzmożona ekspresja PEDF powoduje
zanik istniejącej już ocznej neowaskularyzacji. Autorzy
badali wpływ PEDF, dostarczonego w formie zakodowanej w genomie adenowirusa, na rozwiniętą neowaskularyzację naczyniówkową i siatkówkową. Autorzy
stworzyli u doświadczalnych myszy oba modele neowaskularyzacji, a następnie wykonali u zwierząt dożylne
lub podsiatkówkowe iniekcje wektora adenowirusowego, zawierającego konstrukt genowy kodujący PEDF
(AdPEDF.11) lub iniekcje wektora niekodującego PEDF
— grupa kontrolna (AdNull.11) [26]. Po dokonaniu pomiarów nasilenia procesu stwierdzono, że neowaskularyzacja u osobników, którym podano AdPEDF.11, była
znamiennie mniejsza niż w grupie kontrolnej, potwierdzając regresję neowaskularyzacji. Czynnik PEDF powodował regresję ocznej neowaskularyzacji poprzez
pobudzanie apoptozy komórek śródbłonka naczyniowego nowotworzących się naczyń. Wskazywała na to
zwiększona liczba dodatnio barwiących się apoptotycznych komórek w obrębie zmian neowaskularnych
w oczach, do których wprowadzono wektory kodujące
PEDF.
Zapobieganie rozwojowi neowaskularyzacji poprzez
podawanie inhibitorów angiogenezy przed zadziałaniem
pobudzającego bodźca może być korzystne u pacjentów obciążonych ryzykiem rozwoju ocznej neowaskularyzacji. Z kolei u osób z już wytworzoną neowaskularyzacją niezbędne jest podanie substancji powodujących
jej zanik.
Doszklistkowe iniekcje wektora kodującego PEDF
umożliwiają podawanie inhibitorów angiogenezy, powodując tym samym regresję ocznej neowaskularyzacji.
Według Mori i wsp. wektory adenowirusów (AVV) umożliwiają długoczasową ekspresję transferu genowego
[28], co jest istotne nie tylko dla wywołania zaniku patologicznych naczyń, ale także dla zapobiegania nawrotom neowaskularyzacji. Jest to bardzo obiecujące w leczeniu neowaskularyzacji siatkówkowej u pacjentów
chorych na cukrzycę, stwarza również duże szanse
w terapii osób z neowaskularyzacją naczyniówkową,
zwłaszcza w AMD, której mechanizm powstawania jest
inny niż neowaskularyzacji siatkówkowej i która jest bardziej oporna na konwencjonalne metody leczenia, czyli
laseroterapię. Istnieją dane sugerujące, że PEDF przyczynia się do przetrwania komórek fotoreceptorowych
[29], których śmierć jest również powodem utraty wzroku w AMD.
Stellmach i wsp. [18] wykazali, że systemowa iniekcja rekombinowanego PEDF zapobiega rozwojowi neowaskularyzacji siatkówkowej u myszy z retinopatią niedokrwienną. Sugerowali oni, że PEDF promuje apoptozę komórek śródbłonka naczyń siatkówki — autorzy
stwierdzili zwiększone wybarwianie się komórek ulega-
352
jących apoptozie w obrębie patologicznych naczyń siatkówki w obecności PEDF. Mori i wsp. poparli hipotezę
Stellmacha i wsp., ponieważ znaleźli apoptotyczne komórki w obrębie CNV i naczyń odżywczych pochodzących z leżącej poniżej naczyniówki [26].
W badaniu przeprowadzonym przez Stellmacha
i wsp. [18] podany dootrzewnowo PEDF nie powodował
żadnych dostrzegalnych objawów toksyczności u leczonych zwierząt. Autorzy wykazali, że PEDF może blokować nieprawidłową neowaskularyzację, nie uszkadzając
ukształtowanych prawidłowych naczyń siatkówki [18].
Badania nad bezpieczeństwem stosowania PEDF mają
istotne znaczenie ze względu na jego potencjalne korzyści lecznicze u ludzi.
Ponieważ stale wzrasta liczba długo żyjących osób,
zwiększa się zagrożenie utratą wzroku spowodowaną
takimi chorobami jak retinopatia cukrzycowa czy zwyrodnienie plamki związane z wiekiem. Zachęcające wyniki badań dotyczące działania inhibitorów angiogenezy
takich jak PEDF stwarzają szansę zastosowania tych
czynników w leczeniu chorób oczu związanych z nowotworzeniem naczyń. Daje to możliwość zapobiegania
utracie widzenia, a być może pozwoli na poprawę widzenia u tych chorych.
Streszczenie
Nieprawidłowy wzrost nowych naczyń krwionośnych w gałce ocznej oraz wywoływane przez nie przecieki i uszkodzenie tkanek leżą u podłoża chorób, które stanowią najczęstszą przyczynę utraty wzroku w krajach rozwiniętych.
W obrębie gałki ocznej istnieją dwa główne układy naczyniowe, które w warunkach patologicznych mogą zapoczątkować proces nieprawidłowej neowaskularyzacji. Patologiczne naczynia krwionośne mogą wywodzić się zarówno
z krążenia siatkówkowego, jak i naczyniówkowego. Przykładami mogą być retinopatia cukrzycowa, będąca schorzeniem związanym z neowaskularyzacją siatkówkową, czy
zwyrodnienie plamki związane z wiekiem (AMD), spowodowane neowaskularyzacją naczyniówkową. Uważa się, że
proces neowaskularyzacji jest wywołany zaburzeniem równowagi między stymulatorami i inhibitorami angiogenezy.
Najważniejszym stymulatorem nowotworzenia naczyń jest
czynnik wywodzący się ze śródbłonka naczyniowego
(VEGF). Z kolei głównym i najsilniejszym inhibitorem neowaskularyzacji występującym w warunkach naturalnych
w oku ssaków jest czynnik wywodzący się z nabłonka barwnikowego siatkówki (PEDF). Wyniki większości badań dowodzą, że stężenie PEDF w ciele szklistym jest zmniejszone
u osób z chorobami oczu związanymi z nowotworzeniem
naczyniowym. Wielu autorów zwraca uwagę na fakt, że
w przypadku ocznej neowaskularyzacji następuje wzrost
współczynnika VEGF/PEDF spowodowany zmianami relacji
stężeń tego stymulatora i inhibitora angiogenezy w ciele
www.ddk.viamedica.pl
Agnieszka Kobierzycka, PEDF jako silny inhibitor angiogenezy w cukrzycy
szklistym i siatkówce. Korzystne wyniki badań doświadczalnych przeprowadzonych na zwierzętach dotyczące zastosowania PEDF w zapobieganiu i leczeniu schorzeń związanych z nowotworzeniem naczyniowym stwarzają możliwość
skutecznej, przyczynowej terapii tych schorzeń u ludzi.
słowa kluczowe: cukrzycowa retinopatia proliferacyjna
(PDR), czynnik wywodzący się z nabłonka barwnikowego
siatkówki (PEDF), naczyniowy śródbłonkowy czynnik
wzrostu (VEGF), nabłonek barwnikowy siatkówki (RPE),
neowaskularyzacja, retinopatia niedokrwienna
Piśmiennictwo
1.
Miller J.W. Vascular endothelial growth factor and ocular
neovascularization. Am. J. Pathol. 1997; 151: 13–23.
2. Adamis A.P., Miller J.W., Bernal M.T. i wsp. Increased vascular endothelial growth factor levels in the vitreous of eyes with
proliferative diabetic retinopathy. Am. J. Ophthalmol. 1994;
118: 445–450.
3. Aiello L.P., Avery R.L., Arrigg P.G. i wsp. Vascular endothelial
growth factor in ocular fluid of patients with diabetic retinopathy and other retinal disorders. N. Engl. J. Med. 1994; 331:
1480–1487.
4. Ogata N., Nishikawa M., Nishimura T., Mitsuma Y., Matsumura M. Inverse levels of pigment epithelium-derived factor and
vascular endothelial growth factor in the vitreous of eyes with
rhegmatogenous retinal detachment and proliferative vitreoretinopathy. Am. J. Ophthalmol. 2002; 133: 851–852.
5. Ogata N., Nishikawa M., Nishimura T., Mitsuma Y., Matsumura M. Unbalanced vitreous levels of pigment epithelium-derived factor and vascular endothelial growth factor in diabetic retinopathy. Am. J. Ophthalmol. 2002; 134: 348–353.
6. Duh E.J., Yang H.S., Haller J.A. i wsp. Vitreous levels of pigment epithelium-derived factor and vascular endothelial
growth factor: implications for ocular angiogenesis. Am. J.
Ophthalmol. 2004; 137: 668–674.
7. Miller J.W., Adamis A.P., Shima D.T. i wsp. Vascular endothelial growth factor/vascular permeability factor is temporally and spatially correlated with ocular angiogenesis in
a primate model. Am. J. Pathol. 1994; 145: 574–584.
8. Pierce E.A., Avery R.L., Foley E.D., Aiello L.P., Smith L.E. Vascular endothelial growth factor/vascular permeability factor
expression in a mouse model of retinal neovascularization.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1995; 92: 905–909.
9. Aiello L.P., Pierce E.A., Foley E.D. i wsp. Suppression of
retinal neovascularization in vivo by inhibition of vascular endothelial growth factor (VEGF) using soluble VEGF-receptor
chimeric proteins. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1995; 92:
10457–10461.
10. Robinson G.S., Pierce E.A., Rook S.L., Foley E., Webb R.,
Smith L.E. Oligodeoxynucleotides inhibit retinal neovascularization in a murine model of proliferative retinopathy. Proc.
Natl. Acad. Sci. USA 1996; 93: 4851–4856.
11. Becerra S.P. Structure-function studies on PEDF. A noninhibitory serpin with neurotrophic activity. Adv. Exp. Med. Biol.
1997; 425: 223–237.
12. Dawson D.W., Volpert O.V., Gillis P. i wsp. Pigment epithelium-derived factor: a potent inhibitor of angiogenesis. Science 1999; 285: 245–248.
13. Behling K.C., Surace E.M., Bennett J. Pigment epithelium-derived factor expression in the developing mouse eye. Mol.
Vis. 2002; 8: 449–454.
14. Kim S.Y., Mocanu C., Mcleod D.S. i wsp. Expression of pigment epithelium-derived factor (PEDF) and vascular endothelial growth factor (VEGF) in sickle cell retina and choroid.
Exp. Eye Res. 2003; 77: 433–445.
15. Karakousis P.C., John S.K., Behling K.C. i wsp. Localization
of pigment epithelium derived factor (PEDF) in developing
and adult human ocular tissues. Mol. Vis. 2001; 7: 154–163.
16. Tombran-Tink J., Shivaram S.M., Chader G.J., Johnson L.V.,
Bok D. Expression, secretion, and age-related downregulation of pigment epithelium-derived factor, a serpin with neurotrophic activity. J. Neurosc. 1995; 15: 4992–5003.
17. Wong W.T., Rex T.S., Auricchio A. i wsp. Effect of over-expression of pigment epithelium derived factor (PEDF) on
developing retinal vasculature in the mouse. Mol. Vis. 2004;
10: 837–844.
18. Stellmach V., Crawford S.E., Zhou W., Bouck N. Prevention
of ischemia-induced retinopathy by the natural ocular antiangiogenic agent pigment epithelium-derived factor. Proc.
Natl. Acad. Sci. USA 2001; 98: 2593–2597.
19. Yamagishi S., Amano S., Inagaki Y., Okamoto T., Takeuchi
M., Inoue H. Pigment epithelium-derived factor inhibits leptin-induced angiogenesis by suppressing vascular endothelial growth factor gene expression through anti-oxidative properties. Microvasc. Res. 2003; 65: 186–190.
20. Inagaki Y., Yamagishi S., Okamoto T., Takeuchi M., Amano S.
Pigment epithelium-derived factor prevents advanced glycation end products-induced monocyte chemoattractant protein-1 production in microvascular endothelial cells by suppressing intracellular reactive oxygen species generation.
Diabetologia 2003; 46: 284–287.
21. Liu H., Ren J.G., Cooper W.L., Hawkins C.E., Cowan M.R.,
Tong P.Y. Identification of the antivasopermeability effect of
pigment epithelium-derived factor and its active site. Proc.
Natl. Acad. Sci. USA 2004; 101: 6605–6610.
22. Gao G., Li Y., Zhang D., Gee S., Crosson C., Ma J. Unbalanced expression of VEGF and PEDF in ischemia-induced
retinal neovascularization. FEBS Lett. 2001; 489: 270–276.
23. Spranger J., Osterhoff M., Reimann M. i wsp. Loss of the
antiangiogenic pigment epithelium-derived factor in patients
with angiogenic eye disease. Diabetes 2001; 50: 2641–2645.
24. Ogata N., Tombran-Tink J., Nishikawa M. i wsp. Pigment
epithelium-derived factor in the vitreous is low in diabetic
retinopathy and high in rhegmatogenous retinal detachment.
Am. J. Ophthalmol. 2001; 132: 378–382.
25. Mori K., Duh E., Gehlbach P. i wsp. Pigment epithelium-derived factor inhibits retinal and choroidal neovascularization. J. Cell Physiol. 2001; 188: 253–263.
26. Mori K., Gehlbach P., Ando A., McVey D., Wei L., Campochiaro P.A. Regression of ocular neovascularization in response to increased expression of pigment epithelium-derived factor. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2002; 43: 2428–
–2434.
27. Ozaki H., Seo M.S., Ozaki K. i wsp. Blockade of vascular
endothelial cell growth factor receptor signaling is sufficient
to completely prevent retinal neovascularization. Am. J.
Pathol. 2000; 156: 697–707.
28. Mori K., Gehlbach P., Yamamoto S. i wsp. AAV-mediated gene
transfer of pigment epithelium-derived factor inhibits choroidal neovascularization. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2002;
43: 1994–2000.
29. Jablonski M.M., Tombran-Tink J., Mrazek D.A., Lannaccone A.
Pigment epithelium-derived factor supports normal development of photoreceptor neurons and opsin expression after retinal pigment epithelium removal. J. Neurosc. 2000; 20:
7149–7157.
www.ddk.viamedica.pl
353