Müllerzellen als Lichtleiter im menschlichen Auge

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Meerschweinchen-Netzhaut ähnelt der des Menschen

Deshalb haben die Leipziger Wissenschaftler, in Zusammenarbeit mit der Göttinger Arbeitsgruppe für Neurophysiologie und Zelluläre Biophysik um Professor Detlev Schild, nun an lebendem Gewebe geforscht. Silke Agte, Mitglied des Graduiertenkollegs Interneuro, untersuchte die Netzhaut von Meerschweinchen, die der des Menschen ähnlich ist. „Sie hat Ähnlichkeit mit der peripheren Netzhaut des Menschen. Das sind die Bereiche am Rande des Gesichtsfeldes, die man noch wahrnimmt, aber nicht zum bewussten Sehen - wie beispielsweise zum Lesen - nutzt“, erklärt die Naturwissenschaftlerin.

Die Wissenschaftler haben nicht nur nachweisen können, dass die Müllerzellen in der lebenden Netzhaut als Lichtleiter fungieren. „Wir konnten auch zeigen, dass die Anzahl von Zapfen und Müllerzellen in verschiedenen Bereichen der Retina identisch ist“, sagt Agte. Diese Erkenntnis lege die Vermutung nahe, dass jede Müllerzelle als „privater Lichtleiter“ das Licht direkt zu einem ihr zugeordneten Zapfen leitet und dass infolgedessen jeder Zapfen seinen individuellen Anteil des Bildes der Umwelt erhält. Die Zapfen gehören wie die Stäbchen zu den Fotorezeptorzellen im Auge. Während die Zapfen für das scharfe Sehen und das Farbensehen zuständig sind, sorgen die lichtempfindlichen Stäbchen dafür, dass das Auge auch bei starker Dunkelheit noch etwas erkennt.

Weitere Forschungen am Auge verschiedener Wirbeltiere

Aufbauend auf den neuen Erkenntnissen sollen die Forschungen am Auge verschiedener Wirbeltiere fortgesetzt werden. „Eine spannende Frage ist zum Beispiel, wie sich die langen, dünnen und seitlich verschobenen Müllerzellen an der Stelle des schärfsten Sehens verhalten“, sagt Professor Reichenbach. Ein Vergleich mit den Netzhäuten nachtaktiver Tiere wie beispielsweise Ratten, deren Müllerzellen dünner und länger als beim Menschen und beim Meerschweinchen sind, sei ebenfalls angedacht. Auch aus physikalischer Sicht bieten sich neue Forschungsansätze. So soll herausgefunden werden, ob es spezielle Müllerzellen für die verschiedenen Farbbereiche im Lichtspektrum gibt, also ob beispielsweise Müllerzellen mit einem zugeordneten rotempfindlichen Zapfen bevorzugt rotes Licht transportieren. Möglicherweise verfügen die Müllerzellen auch über einen Sonnenbrilleneffekt; demnach könnte es sein, dass Licht besonders hoher Intensität nur abgeschwächt geleitet wird. Dieser Mechanismus könnte dem Schutz der empfindlichen Lichtsinneszellen dienen.

Originalveröffentlichung: Silke Agte, Stephan Junek, Sabrina Matthias, Elke Ulbricht, Ines Erdmann, Antje Wurm, Detlev Schild, Josef A. Käs and Andreas Reichenbach. Müller Glial Cell-Provided Cellular Light Guidance through the Vital Guinea-Pig Retina. Biophysical Journal, Volume 101, Issue 11, 2611-2619, 7 December 2011, doi:10.1016/j.bpj.2011.09.062

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