Eine intakte Synthese Kammerwasserabfluss-fördernder Prostaglandine wird als ein Faktor bei der Regulation des intraokulären Druckes diskutiert. Eine bei Patienten mit primärem Offenwinkelglaukom nachgewiesene verminderte bzw. fehlende COX-2-Expression im nicht-pigmentierten Ziliarepithel sowie die damit einhergehende Verminderung der Konzentration des abflussfördernden Prostaglandin E2 im Kammerwasser spricht für eine Involvierung des Enzyms in die Pathogenese des Glaukoms (Maihöfner et al., IOVS 2001;42:2616-24).

Aufbauend auf diesen Befunden wurde untersucht, ob die Induktion der intraokulären COX-2-Expression und der nachfolgenden Prostaglandinsynthese in die augeninnendrucksenkende Wirkung etablierter (Latanoprost) und potentieller Antiglaukomata (Cannabinoide) involviert ist. Untersuchungen an humanen nicht-pigmentierten Ziliarepithel-Zellen bestätigen eine entsprechende Regulation für Latanoprost, verschiedene Cannabinoide (Anandamid, R(+)-Methanandamid, Tetrahydrocannabinol) sowie für das COX-2-Hauptprodukt, Prostaglandin E2. Im Falle von Latanoprost und den Cannabinoiden konnte gezeigt werden, dass das durch diese Substanzen COX-2-abhängig synthetisierte Prostaglandin E2 zu einer auto- bzw. parakrinen Stimulation der Expression der Matrix-Metalloproteinasen-1 bzw. -9 im nicht-pigmentierten Ziliarepithel führt. Die Induktion der COX-2-Expression fungiert folglich als notwendiges Zwischenglied bei der Antiglaukomata-vermittelten Synthese proteolytischer Enzyme, die über Umbau der extrazellulären Matrix zu einer Verbesserung des trabekulären und uveoskleralen Kammerwasserabflusses und konsekutiv zu einer Augeninnendrucksenkung führen. Zudem wurde mit dem nicht-pigmentierten Ziliarepithel ein bisher unbekanntes Target von Antiglaukomata identifiziert, über das die ins Kammerwasser sezernierten Prostaglandine und Proteasen sowohl den uveoskleralen als auch den trabekulären Abflussweg erreichen. Die erhaltenen Befunde liefern eine plausible Erklärung für die in klinischen Studien registrierte Abschwächung der augeninnendrucksenkenden Wirkung verschiedener Antiglaukomata (z.B. Latanoprost, Brimonidin) bei Komedikation mit COX-2-Hemmern (Sponsel et al., Am J Ophthalmol 2002;133:11-8; Kashiwagi et al., Br J Ophthalmol 2003;87:297-301; Chiba et al., Br J Ophthalmol 2006;903:14-7).

Zitierte eigene Originalien:

• Ramer R, Hinz B (2010) Cyclooxygenase-2 and tissue inhibitor of matrix metalloproteinases-1 confer the antimigratory effect of cannabinoids on human trabecular meshwork cells. Biochem Pharmacol 80:846-57
• Schmidt A, Brune K, Hinz B (2006) Determination of the endocannabinoid anandamide in human plasma by high-performance liquid chromatography. Biomed Chromat 20:336-42
• Rösch S, Ramer R, Brune K, Hinz B (2006) R(+)-methanandamide and other cannabinoids modulate the expression of cyclooxygenase-2 and matrix metalloproteinases in human non-pigmented ciliary epithelial cells. J Pharmacol Exp Ther 316:1219-28
• Rösch S, Ramer R, Brune K, Hinz B (2005) Prostaglandin E2 induces cyclooxygenase-2 expression in human non-pigmented ciliary epithelial cells through activation of p38 and p42/44 mitogen-activated protein kinases. Biochem Biophys Res Commun 338:1171-8
• Hinz B, Rösch S, Ramer R, Tamm ER, Brune K (2005) Latanoprost induces matrix metalloproteinase-1 expres-sion in human non-pigmented ciliary epithelial cells through a cyclooxygenase-2-dependent mechanism. FASEB J, published online Aug 2, 2005, doi:10.1096/fj.04-3626fje; Summary in FASEB J 19:1929-31

Übersicht:

• Hinz B, Mardin C (2010) Erkrankungen und Schädigungen des Auges. In: Lemmer B, Brune K (Hrsg.) Pharmakotherapie. Klinische Pharmakologie. 14. Aufl., Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, S. 409-22