Photorezeptorzellen: Immunzellen im Gehirn regulieren die Gesundheit des Sehvermögens

US-amerikanische Forscher haben herausgefunden, dass bei einer Schädigung der Photorezeptorzellen nur Mikrogliazellen zur Hilfe herangezogen werden.

Bei den meisten Augeninfektionen oder -verletzungen bilden neutrophile Granulozyten in der Regel die erste Verteidigungslinie. Wissenschaftler des Flaum Eye Institute und des Del Monte Institute for Neuroscience an der University of Rochester, New York, USA, haben nun entdeckt, dass die Netzhaut anders antwortet. Wenn Photorezeptorzellen in der Netzhaut beschädigt werden, reagieren nur Mikroglia und nicht Neutrophile, obwohl sie durch nahegelegene Blutgefäße wandern.

„Diese Erkenntnis hat große Auswirkungen auf Millionen von Amerikanern, die durch den Verlust von Photorezeptoren unter Sehverlust leiden“, erklärte Jesse Schallek, PhD, Associate Professor für Augenheilkunde und leitender Autor der in eLife veröffentlichten Studie. „Dieser Zusammenhang zwischen zwei wichtigen Immunzellpopulationen ist eine wichtige Erkenntnis für die Entwicklung neuer Therapien, bei denen die Nuancen der Interaktionen zwischen Immunzellen berücksichtigt werden müssen.“

Mikroglia reagieren auf Photorezeptorschädigungen

Die adaptive Optikbildgebung, eine von der University of Rochester entwickelte Kameratechnologie, ermöglicht die Darstellung einzelner Neuronen und Immunzellen im lebenden Auge. Mithilfe dieser untersuchten die Forscher die Netzhaut von Mäusen mit Photorezeptorschäden.

Die Wissenschaftler konnten beobachten, dass sowohl Neutrophile als auch Mikrogliazellen in der Netzhaut vorhanden sind, aber nur Mikrogliazellen auf eine Schädigung der Photorezeptoren reagieren. Die verfügbaren Neutrophilen werden nicht zur Reparatur der Photorezeptorschäden herbeirufen. Die Forscher glauben, dass dies darauf hindeutet, dass während einer Netzhautverletzung eine Art Tarnung stattfindet, um die Netzhaut vor einem Ansturm von Immunzellen zu schützen. Denn dieser könnte mehr Schaden als Nutzen anrichten.

„Bemerkenswert ist hier, dass die vorbeiziehenden Neutrophilen so nah an den reaktiven Mikrogliazellen sind und dennoch keine Signale an sie senden, um bei der Schadensbehebung zu helfen“, so Schallek. „Dies unterscheidet sich deutlich von dem, was in anderen Bereichen des Körpers zu beobachten ist, wo Neutrophile als Erste auf lokale Schäden reagieren und eine frühzeitige und robuste Reaktion auslösen.“

Neue Behandlungsoptionen

Photorezeptorzellen sind einzigartig für die Netzhaut. Sie wandeln Licht in elektrische und chemische Signale um und leiten diese Informationen an unser Gehirn weiter, wodurch wir sehen können. Es gibt viele Krankheiten, die Photorezeptorzellen schädigen und abtöten, darunter altersbedingte Makuladegeneration, Retinitis pigmentosa und Zapfen-Stäbchen-Dystrophie, und derzeit gibt es keine Heilung.

Diese Forschung ermöglicht den Forscher zufolge eine Visualisierung der Dynamik einzelner Zellen bei ihrer Kommunikation untereinander bei einer Schädigung der Netzhaut. Die Erkenntnisse aus diesen Untersuchungen könnten neue Behandlungsoptionen für Erkrankungen, die durch Schädigungen der Photorezeptoren hervorgerufen werden, eröffnen.

Die Forschung wurde vom National Eye Institute, Research to Prevent Blindness, der Dana Foundation und einem Forschungszuschuss von Genentech, Inc. unterstützt.

(SaS)