Licht im Uterus fördert fetale Entwicklung der Augen

Cincinnati – Werden trächtige Mäuse im Dunkeln gehalten, erkrankt der Wurf nach der Geburt an einer Entwicklungsstörung der Augen, die an die Frühgeborenen-Retinopathie erinnert. Der Schalter für die pränatale Lichtwirkung ist nach einer Studie in Nature (2013; doi: 10.1038/nature11823) das Sehpigment Melanopsin, das auch in der menschlichen Retina enthalten ist.

Melanopsin wurde 1998 zunächst in der Haut von Fröschen entdeckt. Im menschlichen Auge ist es in bestimmten Ganglion-Zellen der Retina vorhanden, wo es unter anderem an der Regelung des Tag-Nacht-Rhythmus beteiligt ist. Das Sehpigment Melanopsin wird bei Mäusen bereits vor der Geburt gebildet. Nach den Experimenten, die ein Forscherteam um Richard Lang vom Cincinnati Children's Hospital Medical Center vorstellt, kann es in der Dunkelheit des Uterus erkennen, ob es „draußen“ hell ist.

Für die Entwicklung der Augen ist dies offenbar ein wichtiges Signal. Unterbleibt es, weil die Muttertiere die letzte Zeit vor der Geburt im Dunkeln gehalten wurden oder weil das Gen für die Bildung von Melanopsin defekt ist, hat dies negative Auswirkungen auf die Entwicklung der Augen in den ersten Lebenswochen.

In dieser Zeit kommt es normalerweise zu einem Rückbau der embryonalen Blutgefäße im Glaskörper. Dies ist eine wichtige Voraussetzung für die Transparenz und damit das Sehen nach der Geburt. In der Retina der Maus bilden sich nach der Geburt Blutgefäße, die den durch die Sehleistung gesteigerten Sauerstoffbedarf decken.

Beide Entwicklungen sind gestört, wenn die Lichtsignale im Uterus ausbleiben (oder das Melanopsin-Gen defekt ist). In den Experimenten hatte dies zur Folge, dass die Glaskörper-Gefäße sich langsamer zurückbildeten, und in der Retina kam es zu einer ungebremsten Angiogenese. Vermittelt wurden diese Entwicklungen durch den Wachstumsfaktor für Blutgefäße VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor).

Laut Lang wird Melanopsin auch beim Menschen bereits in der Pränatalphase in der Retina gebildet. Welche Funktion es hier hat und inwieweit die Ergebnisse übertragbar sind, ist offen. Die ungehemmte Proliferation von Blutgefäßen in der Netzhaut ist jedoch Auslöser der Frühgeborenen-Retinopathie. Sie wird mit der Sauerstofftherapie der beatmeten Kinder in Verbindung gebracht, was aber nicht ausschließt dass Melanopsin eine Rolle in der Pathogenese spielen könnte.

rme