Augen auf für die Ursachen von Blindheit
Einige Netzhauterkrankungen führen zu einer Photorezeptordegeneration, wobei der Rest der Netzhaut zunächst intakt bleibt. Dies deutet darauf hin, dass die Schaltkreise der Netzhaut eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Netzhauterkrankungen spielen, indem sie wichtige Bereiche schädlichen Umwelteinflüssen ausgesetzt lassen. Die von der EU finanzierte Initiative RETICIRC (Circuit specific approach to retinal diseases) hat gezeigt, dass die Sehfähigkeit wiederhergestellt werden kann, wenn die degenerierten Photorezeptoren oder Neuronen in der äußeren Retina künstlich stimuliert werden können. Die Forscher verwendeten verbesserte Kenntnisse über Struktur und Funktion von spezifischen Netzhautschaltkreisen, um Therapien für Netzhauterkrankungen wie Retinitis pigmentosa und Glaukom zu entdecken. RETICIRC konzentrierte sich auf die Untersuchung der grundlegenden retinalen Signalverarbeitung und erforschte durch die Überprüfung der Bystander-Hypothese, wie die Photorezeptordegeneration bei Retinitis pigmentosa abläuft. Diese Hypothese besagt, dass, je mehr Zuschauer es gibt, desto weniger wahrscheinlich werden diese in einer Notsituation helfend eingreifen. Die Forscher befassten sich auch mit der Entwicklung optogenetischer Techniken zur Wiederherstellung der Lichtempfindlichkeit bei degenerierten Photorezeptoren und Nervenzellen in der Netzhaut. Sie markierten bipolare Stäbchen und Horizontalzellen, um die Effekte der Photorezeptordegeneration auf Neuronen zweiter Ordnung herauszufinden. Das Team stellte fest, dass abnormal gewachsene Dendriten mit zunehmendem Alter und bei fortschreitende Degeneration in beiden transgenen Mauslinien verschwunden waren. Es fand heraus, dass die Photorezeptordegeneration die dendritische Organisation von horizontalen Zellen und Stab-Bipolarzellen auf die gleiche Weise beeinflusste. RETICIRC machte erhebliche Fortschritte bei der Beschreibung der äußeren Retina und entwickelte ein quantitatives Modell für Photorezeptoren. Danach beschrieben die Forscher die funktionellen Eigenschaften spezifischer Ganglienzellklassen. Das Team lieferte eine funktionelle Beschreibung des Rückkopplungsweges von horizontalen Zellen zu Zapfen. In der Folge zeigten die Forscher, dass eine negative Rückkopplung auf diesem Weg ohne die Vermittlung eines Neurotransmitters erfolgt. Die Projektwissenschaftler stellten die Lichtempfindlichkeit in degenerierten Photorezeptoren von Mäusen wieder her und wandten die Technik auch auf menschliche Retina-Explantate an. Diese Ergebnisse bestätigen die Überzeugung des RETICIRC-Konsortiums, dass der optogenetische Weg ein tragfähiges Mittel zur Wiederherstellung des Sehvermögens darstellt.
Schlüsselbegriffe
Photorezeptordegeneration, Netzhaut, RETICIRC, Retinitis pigmentosa, optogenetisch
