Zebrafisch-Studie beleuchtet die Regenerationsfähigkeit des Auges

Fischaugen haben die wertvolle Fähigkeit, sich zu regenerieren, wenn sie irgendeine Art von Schaden oder Verletzung erleiden. Leider haben menschliche Augen nicht den gleichen Vorteil. Neue Forschungen decken jedoch die Details des Selbstreparaturmechanismus bei Fischen auf, die letztendlich zu neuen Therapien für das menschliche Sehen führen könnten.
Ein neues Experiment mit Zebrafischen deckt den Mechanismus hinter der Fischaugenregeneration auf.

Wenn wir älter werden, nimmt unser Sehvermögen ab und wir können feststellen, dass das Lesen der Tageszeitung nicht mehr so ??einfach ist wie früher. Abgesehen von dieser normalen Entwicklung - Presbyopie genannt - gibt es andere Augenerkrankungen, die durch die Degeneration des Auges entstehen.

Altersbedingte Makuladegeneration ist ziemlich häufig und ist die Hauptursache für Sehkraftverlust bei Menschen im Alter von 50 und älter. In diesem Zustand ist die Makula - ein Fleck in der Nähe der Mitte der Netzhaut - beschädigt, was zu verschwommener oder verzerrter Sicht führt.

Retinitis pigmentosa ist eine weitere Gruppe von Augenerkrankungen, die sich darauf auswirken, wie die Netzhaut auf Licht reagiert. Der Zustand ist genetisch bedingt und beinhaltet einen allmählichen, aber nicht vollständigen Verlust der Sehkraft.

Neue Forschung untersucht die Regenerationsfähigkeit von Fischaugen. Die Augen von Fischen haben die Fähigkeit, sich innerhalb weniger Wochen von Schäden zu erholen und die Sehkraft wiederherzustellen, und die neue Forschung liefert Einsichten, die den Forschern eines Tages helfen könnten, die Selbstregeneration für das menschliche Auge einzuleiten. Dies könnte helfen, die Schäden zu reparieren, die durch Krankheiten wie altersbedingte Makuladegeneration oder Retinitis pigmentosa verursacht werden.

Die neue Studie wurde von Forschern der Vanderbilt Universität in Nashville, TN, durchgeführt und von James Patton, Stevenson Professor für Biologische Wissenschaften bei Vanderbilt, geleitet. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift veröffentlicht Zellberichte

Wie sich Fischaugen regenerieren

Die Forscher gingen von der Hypothese aus, dass ein Neurotransmitter für die Netzregeneration bei Fischen verantwortlich sein könnte. Fische und Säugetiere haben eine sehr ähnliche Netzhautstruktur, so dass Mahesh Rao - ein Doktorand und Studienkoautor - die Ergebnisse einer Mausstudie extrapolierte und sie am Zebrafisch untersuchte.

Die Mausstudie, die Raos Hypothese auslöste, entdeckte, dass dieser Neurotransmitter - GABA genannt - die Aktivität einiger retinaler Stammzellen kontrollierte. GABA-Neurotransmitter wirken normalerweise als Inhibitoren und verringern die Fähigkeit eines Neurons, die Neuronen um ihn herum anzuregen. GABA-Neurotransmitter sind im Gehirn sehr weit verbreitet und treten in 30 bis 40 Prozent aller Synapsen auf.

Neben anderen Zellen enthält die Netzhaut auch eine Art Stammzelle namens Müller Glia. In Menschen und anderen Säugetieren bieten diese Zellen "architektonische Unterstützung", die alle Schichten der Netzhaut durchqueren - aber bei Fischen spielen diese Gliazellen auch eine entscheidende Rolle bei der Regeneration.

Während des regenerativen Prozesses durchlaufen diese Zellen eine Form der Regression, die Dedifferenzierung genannt wird, was bedeutet, dass sie von einem spezialisierten Zustand zurück in einen allgemeineren, einfacheren Zustand gelangen. Sie differenzieren sich dann wieder, aber diesmal in Ersatz für die beschädigten Nervenzellen.

Neurotransmitter kann Regenerationsprozess auslösen

In ihrem Zebrafisch-Experiment testeten Rao und Kollegen ihre Hypothese, indem sie die Produktion von GABA mit Hilfe eines Enzyms, das sie injizierten, abwechselnd stimulierten und erniedrigten.

Sie fanden heraus, dass hohe Konzentrationen von GABA in der Netzhaut die Müller-Glia inaktiv halten. Wenn die retinalen GABA-Spiegel abnehmen, beginnen die Gliazellen als Teil des regenerativen Prozesses zu dedifferenzieren und dann zu proliferieren.

Der Hauptautor der Studie erläutert die Ergebnisse und den Beitrag der Forschung:

"Die vorherrschende Meinung ist, dass der Regenerationsprozess in Fischretinas durch sekretierte Wachstumsfaktoren ausgelöst wird, aber unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Neurotransmitter GABA den Prozess initiieren könnte [...] Unsere Theorie ist, dass ein Abfall der GABA-Konzentration der Auslöser für die Regeneration ist Es initiiert eine Kaskade von Ereignissen, die die Aktivierung der Müller Glia und die Produktion verschiedener Wachstumsfaktoren einschließt, die das Zellwachstum und die Zellproliferation stimulieren.Wenn wir recht haben, könnte es möglich sein, die menschliche Netzhaut zu stimulieren, indem sie sie behandelt ein GABA-Inhibitor. "

James Patton

In Zukunft wollen die Forscher untersuchen, ob GABA auch für die Zelldifferenzierung verantwortlich ist, die neue Photorezeptoren und andere spezialisierte retinale Nervenzellen schafft.

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