Myopie: Neue retinale Ganglienzelle bei der Maus entdeckt – möglicherweise Signalgeber für das Augenwachstum in der Kindheit

PEDIATRICS/STRABISM Chicago – mechentel news – Anfang Februar 2017 erschien im medizinischen Informationsportal News Medical ein Artikel über die Entdeckung einer spezifischen Art von retinalen Zellen, die für die Ausbildung einer Myopie verantwortlich sein könnte. Zu Wort kommt darin einer der Autoren der im Januar 2017 vorab elektronisch im Fachjournal Current Biology veröffentlichten Studie „Circuit Mechanisms of a Retinal Ganglion Cell with Stimulus-Dependent Response Latency and Activation Beyond Its Dendrites“. Darin berichten die Forscher Adam Mani und Gregory W. Schwartz vom Department of Ophthalmology der Feinberg School of Medicine an der Northwestern University von Chicago, USA, über die Identifizierung einer bislang unbekannten retinalen Ganglienzelle bei Mäusen. Eine Fehlfunktion dieser Zelle könnte beim Menschen in Verbindung stehen mit der Zeit, die ein Kind in geschlossenen Räumen, abseits vom natürlichen Licht verbringt und zu Myopie führen. Laut Schwartz könnte diese Entdeckung zu neuen therapeutischen Ansätzen bei der Kontrolle von Myopien führen. Weltweit haben mehr als eine Milliarde Menschen eine Myopie – mit steigender Tendenz und in Verbindung stehend mit der Zeit, die die Menschen in ihrer Kindheit in geschlossenen Räumen verbracht haben. Die neu entdeckte retinale Zelle, hochsensitiv für Licht, kontrolliert Wachstum und Entwicklung des Auges. Falls die Zelle das Augenwachstum in die Länge treibt, können Bilder nicht auf der Retina fokussiert werden. Die Folge ist Kurzsichtigkeit verbunden mit dem lebenslänglichen Tragen von korrigierenden Brillen oder Kontaktlinsen. Das Auge muss präzise zum richtigen Zeitpunkt während der Kindheit aufhören zu wachsen, wird Schwartz zitiert. Dabei war schon länger bekannt, dass die Retina einen Signalgeber für das Fokussieren des Bildes im Auge enthält und das eben dieses Signal sehr bedeutsam für die genaue Regulierung des Augenwachstums während der Kindheit ist. Jedoch sei über Jahre unbekannt gewesen, so Schwartz, welche Zelle dieses Signal auslöse. Sie hätten nun möglicherweise dieses wichtige Bindeglied entdeckt, bestehend aus der Zelle, die genau diese Aufgabe übernähme und dem neuronalen Schaltkreis, der diese wesentliche Funktion ermögliche. Die Zelle wurde „ON Delayed“ benannt, in Anbetracht ihrer langsamen Reaktion auf heller werdendes Licht. Unter den vielen anderen getesteten Zelltypen verhielt sich diese eine Zelle einzigartig in ihrer besonderen Empfindlichkeit dafür, ob sich ein Bild im Fokus befand. Der Forscher beschreibt den neuronalen Schaltkreis wie einen Schaltplan, der offenbart wie diese Zelle mit anderen retinalen Zellen verdrahtet ist, um diese einzigartige Empfindlichkeit zu erlangen. Doch wie kann nun zu viel Zeit in geschlossenen Räumen die Entwicklung einer Myopie beeinflussen, fragt News Medical. Das Lichtspektrum von Kunstlicht weist einen hohen Rot/Grün-Kontrast auf, welcher jene Cluster von Photorezeptoren im menschlichen Auge aktiviert, die ein Abbild dieses künstlichen Kontrastbildes auf der Retina erzeugen. Vermutlich werde die menschliche Version der retinalen ON-Delayed-Ganglienzelle durch solche Muster überstimuliert, was zu einem anomalen überschiessenden Wachstum des Auges führe, so Schwartz. Zur Durchführung ihrer Studie nutzten die Forscher mikroskopische Glaselektroden, um die elektrischen Signale von Zellen der Mausretina aufzuzeichnen, während den Tieren mittels eines Beamers Lichtstimuli präsentiert wurden. Das nächste Ziel sei es, ein spezifisches Gen für diese Zelle zu finden. Dann könnten Wissenschaftler ihre Aktivität in einem genetischen Mausmodell hinauf oder herunter regeln, um zu versuchen eine Myopie zu erzeugen oder zu heilen. Diese Studie ist Teil eines grösser angelegten Forschungsprojektes von Schwartz, die Retina durch Identifizierung neuer retinaler Zelltypen bei Mäusen nachzukonstruieren. In der Retina gibt es etwa fünfzig Arten retinaler Ganglienzellen, welche zusammen die gesamte Information übermitteln, die wir nutzen, um die visuelle Welt wahrzunehmen. Jede dieser Zellen liefert eine andere visuelle Information – wie z. B. Farbe oder Bewegung – über jeden einzelnen Punkt im Raum. Schwartz, der durch die National Institutes of Health (NIH) gefördert wird, möchte die neuen Zellen anhand ihrer spezifischen Funktion identifizieren, ihre genetische Signatur entschlüsseln und verstehen, wie die Zellen untereinander in der Retina und mit ihren Zielen im Gehirn verknüpft sind. Der Artikel schliesst mit dem Ausblick in die Zukunft, dass diese Forschung zu Möglichkeiten der Gentherapie führen könnte, um Blindheit zu behandeln und die Funktion künstlicher retinaler Prothetik zu verbessern.

Interview: News-Medical.net – An AZoNetwork Site. Web: http://www.news-medical.net/news/20170206/Northwestern-Medicine-scientists-discover-retinal-cell-that-may-cause-myopia.aspx Autoren der Originalstudie: Mani A, Schwartz GW. Korrespondenz: Gregory W. Schwartz, Department of Ophthalmology, Feinberg School of Medicine, Northwestern University, Chicago, IL 60611, USA; Department of Neurobiology, Weinberg College of Arts and Sciences, Northwestern University, Evanston, IL 60208, USA. Electronic address: greg.schwartz@northwestern.edu Studie: Circuit Mechanisms of a Retinal Ganglion Cell with Stimulus-Dependent Response Latency and Activation Beyond Its Dendrites. Quelle: Curr Biol. 2017 Jan 18. pii: S0960-9822(16)31513-5. doi: 10.1016/j.cub.2016.12.033. [Epub ahead of print]. Web: http://www.cell.com/current-biology/abstract/S0960-9822(16)31513-5