Abstract

DO.20.01

Homeostatische Mechanismen der Müllerschen Gliazellen – Anhebung des Signal-zu-Rausch-Verhältnisses und Unterstützung des neuronalen Überlebens

Andreas Reichenbach
Paul-Flechsig-Institut für Hirnforschung, Universität Leipzig

Ziel: Schon vor der Entstehung der ersten Wirbeltiere tratt eine Auftrennung der Zellschicksale unter den neuralen Zellen auf. Die Neuronen spezialisierten sich weiter auf Informationsverarbeitung, während die Gliazellen sich auf homeostatische Funktionen spezialisierten; diese Arbeitsteilung war begleitet von einer unterschiedlichen Expression der gemeinsamen Vorläufergene. Sehr wahrscheinlich dienen die homeostatischen Funktionen der Glia vor allem zwei Zielen: (1) einer Anhebung des Signal-zu-Rausch-Verhältnisses und (2) der Unterstützung des neuronalen Überlebens. In der Retina erfordert dies eine Kooperation zwischen Müllerzellen und retinalen Pigmentepithel- (RPE-) Zellen.
Methode: Um diese Hypothese zu prüfen, benutzten wir aktuelle Methoden der Laser-Mikroskopie und pharmakologische Ansätze; dabei wollten wir herausfinden, ob Müllerzellen (1) den Lichtantransport zu den Photorezeptoren in unserer invertierten Netzhaut erleichtern und (2) das neuronale Überleben durch effiziente Wasser-Clearance und Volumenregulation unterstützen können.
Ergebnisse: Wir konnten zeigen, daß (1) tatsächlich die Müllerzellen als Lichtleiterfasern funktionieren, die das Licht an den lichtstreuenden Strukturen der inneren Retina vorbei leiten und daß (2) die Müllerzellen zu einer schnellen und effizienten Wssertransport- und Volumenregulation in der Lage sind; bei erhöhter Glutamat-Konzentration schwellen die neuronalen Somata und die synaptischen Elemente, während die Müllerzellen in der inneren netzhaut sogar dünner werden. Das reduziert die Schrumpfung des Extrazellulärvolumens.
Schlussfolgerungen: Unsere Ergebnisse bestätigen die Hypothese, daß die Müllerzellen – in Kooperation mit den RPE-Zellen – zu einem hohen Signal-zu-Rausch-Verhältnis bei der Lixhtreizung der Photorezeptoren beitragen und auch eine Kompensation der Schwellung der neuronalen Elemente bei physiologischer Neurotransmitterfreisetzung ermöglichen. Diese gliale Homeostase des Extrazellulärraums erlaubt die normale Funktion und das Überleben der Neuronen.

Copyright: 2009 Porstmann Kongresse GmbH. All rights reserved. Impressum, Disclaimer.