Zellen in der Retina beeinflussen zirkadiane Uhr

Edinburgh – Forscher der University of Edinburgh haben eine neue Gruppe von Zellen in der Retina entdeckt, welche die zirkadiane Uhr direkt beeinflusst. Dazu senden sie Signale in die Hirnregion, die den biologischen Rhythmus reguliert. Die Erkenntnis, dass die biologische Uhr auch durch das Auge reguliert wird, könnte laut den Wissen­schaft­lern zum Beispiel helfen, neue Therapieoptionen für Menschen zu entwickeln, die an einem Jetlag durch Reisen oder Nachtschichten leiden. Die Forscher veröffentlichten ihre Ergebnisse im Journal of Physiology (2017; doi: 10.1113/JP274025).

Die biologische Rhythmik wird durch Hell-Dunkel-Veränderungen beeinflusst und ist wichtig für die Regulation von Körpertemperatur, Hirnaktivität, Hormonproduktion und anderer physiologischer Prozesse. Eine Störung kann zu gesundheitlichen Problemen wie gastrointestinalen und kardiovaskulären Erkrankungen oder Depressionen führen.

Der Nucleus suprachiasmaticus (SCN) ist eine Region im Gehirn, welche die zirkadiane Rhythmik mittels verschiedener Signalmoleküle, beispielsweise dem Neurohormon Vasopressin, koordiniert. Wie die Retina bei Lichtveränderungen Signale an den SCN sendet, war laut den Forschern bisher unklar. Die Forschungsergebnisse zeigen nun, dass die Retina Zellen besitzt, die selbst Vasopressin exprimieren und so direkt mit dem SCN kommunizieren. Sie sind somit direkt an der Regulation der zirkadianen Rhythmik beteiligt.

Die Forscher störten für ihre Studie den Signalweg des Lichts zum SCN von Ratten. Anhand einer Reihe physiologischer Tests konnten sie nachweisen, dass in der Retina lokalisierte Vasopressin exprimierende Zellen direkt an der Regulation der zirkadianen Rhythmik beteiligt sind. „Dies gibt einen Einblick in die Art und Weise, wie die biologische Uhr durch Licht reguliert wird, und könnte dazu dienen, neue therapeutische Möglich­keiten zu eröffnen, um gestörte zirkadianen Rhythmen durch das Auge wiederher­zu­stellen“, so die Wissenschaftler.

Mike Ludwig, Professor für Neurophysiologie an der University of Edinburgh und Haupt­autor der Studie, erhofft sich von weiteren Studien, die sich mit der Veränderung des Vasopressin-Signalwegs über das Auge befassen, Ansätze für  neue Therapien. Hierzu könnten etwa Augentropfen zählen, die einen Jetlag bekämpfen.

hil