Zebrafisch-Studie beschreibt die molekularen Grundlagen der Regenerationsfähigkeit des Auges

Meldungen der Wiener Stadtzeitung von Alexandra Grass und der Vanderbilt University von David Salisbury berichten über Neues zu Studien zur Regeneration der Netzhaut bei Zebrafischen:

Netzhauterkrankungen machen sich oft erst dann bemerkbar, wenn es mitunter schon zu spät ist. Innerhalb weniger Tagen können Bilder unscharf werden oder Konturen verzerren sich. Jegliche Störung des Stoffwechsels unserer Sinneszellen in der Netzhaut kann sie schädigen - und zwar irreparabel. Zu den bekanntesten Netzhauterkrankungen zählt die altersbedingte Makuladegeneration - die häufigste Erblindungsursache bei Menschen ab dem 65. Lebensjahr.

Studie an der Vanderbilt University (USA)

Wären wir Zebrafische, könnte sich unsere Netzhaut selbst reparieren und die Sehkraft würde innerhalb weniger Wochen wieder hergestellt sein, fanden nun Forscher der Vanderbilt University heraus. Das Wissenschaftlerteam um den Biologen James Patton hat in Zebrafischen ein Signal identifiziert, das diesen Selbstreparatur-Prozess zu steuern scheint. Der Neurotransmitter GABA (Gamma-Aminobuttersäure) dürfte diese Aktivität initiieren.

Grundsätzlich würden sich die Strukturen der Netzhaut von Fischen und Säugetiere gleichen. Obwohl sie mit weniger als 0,5 Millimetern sehr dünn ist, besteht sie aus insgesamt drei Schichten Nervenzellen - Photorezeptoren, die das Licht einfangen, horizontale Zellen, die die Signale der Photorezeptoren sowie der Ganglion-Zellen aufnehmen und die Information an das Gehirn weiterleiten.

Müllerzellen werden aktiv

Zusätzlich gibt es in der Netzhaut einen bestimmten Typ adulter Stammzellen, die sogenannten Müllerzellen. In der Netzhaut der Zebrafische spielen gerade sie eine Schlüsselrolle. Wird eine Regeneration eingefordert, beginnen diese Müllerzellen, sich zu teilen, und ersetzen die geschädigten Nervenzellen. Die Müllerzellen gibt es übrigens auch in der Netzhaut von Säugetieren, also auch des Menschen. Dort findet die Regeration jedoch nicht statt.

Die Entdeckung der Forscher könnte allerdings dazu beitragen, auch die menschlichen Nervenzellen zu einem Reparaturprozess zu bewegen, wenn die Netzhaut aufgrund degenerativer Störungen wie etwa der altersbedingten Makuladegeneration oder auch Verletzungen geschädigt ist.

Studienerkenntnisse

Die Forscher führten zwei unterschiedliche Versuche durch. Leben Zebrafische einige Tage in völliger Dunkelheit und werden dann plötzlich sehr hellem Lich ausgesetzt, werden alle Photorezeptoren in ihrer Netzhaut zerstört und sie erblinden. Dank ihrer Regenerationsfähigkeit ist es ihnen möglich, schon nach 28 Tagen ihr Sehvermögen wieder herzustellen. Erhöhten die Forscher die Konzentration des Neurotransmitters GABA in der Netzhaut der Fische, war dieser Prozess unterdrückt. Ein niedriger Gehalt dieses Neurotransmitters allerdings feuert die erwünschte Zellteilung an.

Weitere Untersuchungen vorgesehen

"Wenn wir richtig liegen, dann könnte eine Stimulierung der menschlichen Netzhaut möglich sein, indem ein GABA-Inhibitor (Hemmstoff) verabreicht wird", betont Patton im Fachblatt "Stem Cell Reports". Die Forscher wollen nun herausfinden, ob GABA auch andere Zellen - etwa die Photorezeptoren oder spezielle Neuronen - in der Netzhaut beeinflusst.

Autorin: Alexandra Grass

Quellen: wienerzeitung.at vom 09.03.2017; research news@vanderbilt, Vanderbilt University; Forschungszentrum für Gesundheitswissenschaften, Hohenheim.