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Labor für Zellbiologie der Netzhaut

Die Netzhaut ist das Licht absorbierende Gewebe im Auge. Sie ist aus drei neuronalen Zellschichten aufgebaut, welche an der Verarbeitung des Lichtsignals beteiligt sind. Die Photorezeptoren (Zapfen und Stäbchen) in der äussersten Schicht nehmen das Licht auf und generieren ein Signal welches über die Neuronen der nächsten Schicht an die Ganglienzellen in der innersten Schicht der Netzhaut weitergegeben wird. Die Ganglienzellen leiten das Signal schliesslich durch den optischen Nerv an den visuellen Cortex im Gehirn weiter, wo die weitere Bildverarbeitung stattfindet.

Das Problem: Erblindung durch Degeneration der Netzhaut

Erblindung durch die Degeneration der Netzhaut ist häufig durch den Verlust von Photorezeptoren (Stäbchen und Zapfen) und/oder des retinalen Pigmentepithels (RPE) bedingt. Von den vielen Erkrankungen die zu einer Netzhautdegeneration führen können beschäftigt sich unser Labor hauptsächlich mit der altersabhängigen Makuladegeneration (AMD; bis zu 15% der Leute über 65 sind davon betroffen) und der Retinitis Pigmentosa (RP; eine in 3500 Personen leidet darunter). Bei der AMD degenerieren die Sehzellen und das RPE in der zentralen Netzhaut (Makula), was zu einem zentralen Gesichtsfeldausfall führt. Bei der RP sterben die Sehzellen in der peripheren Netzhaut, was zuerst zu einer Einschränkung des äusseren Gesichtsfeldes führt (Tunnel- oder Röhrenblick), bis im Endstadium meistens die totale Erblindung eintritt.

Der Lösungsansatz: Schutz der Zellen in der Netzhaut zur Erhaltung der Sehkraft

Obwohl weltweit viele Patientinnen und Patienten unter einer Netzhautdegeneration leiden, werden erfolgreiche Behandlungsmöglichkeiten immer noch dringend benötigt. Um neue Behandlungsmöglichkeiten zu entwickeln, wollen wir in einem ersten Schritt die Grundlagen der Netzhautphysiologie verstehen und dann die molekularen Vorgänge erkennen, die zur Auslösung und Progression des degenerativen Prozesses führen. Wenn diese Vorgänge bekannt sind können wir gezielte therapeutische Massnahmen entwickeln, um in degenerativen Abläufe einzugreifen und die Netzhaut zu schützen. Das Ziel besteht darin, trotz dem Vorhandensein eines toxischen Stimulus (z.B. einer Mutation) die Photorezeptoren zu stabilisieren und dadurch die Progression der Krankheit zu verhindern oder zumindest zu vermindern. Gelingt dies, kann auch die Sehkraft für Patientinnen und Patienten für eine längere Zeit erhalten werden.

Die Forschungsschwerpunkte des Labors für Zellbiologie der Netzhaut

Unser Labor verfolgt im Wesentlichen drei Forschungsschwerpunkte, die aber untereinander quervernetzt sind. Neben dem allgemeinen Verständnis der Netzhautphysiologie ist unser mittelfristiges Ziel, mit diesen drei Schwerpunkten Möglichkeiten für die Entwicklung von Therapien für Netzhautpatienten aufzuzeigen.

Die Forschungsmethoden

Wir verwenden sowohl Tiermodelle als auch Zellsysteme, um die molekularen Vorgänge in der Netzhaut zu studieren. Da es sich bei der Netzhaut um ein komplexes neuronales Gewebe handelt, ist eine Kultivierung der Netzhaut ausserhalb des Körpers nur sehr beschränkt möglich. Die generellen Untersuchungen geschehen mittels histologischen, biochemischen und gängigen molekularbiologischen Methoden. Licht-, Elektronen- und Fluoreszenzmikroskopie werden ebenso eingesetzt wie moderne Analysemethoden zur Bestimmung der Genexpression und Proteinaktivität. Die Funktion der Netzhaut bestimmen wir durch das Aufnehmen von Elektroretinogrammen. Der Optomotor Response Test (OMR) dient zur Analyse der Sehschärfe bei Mäusen und des visuellen Systems als Ganzes. Fundusbilder (Bilder des Augenhintergrundes) und die Optical Coherence Tomographie zur bildgebenden Untersuchung des Augenhintergrundes helfen uns, die Integrität der Netzhaut im lebenden Tier zu untersuchen.

Speziellere Methoden beinhalten die Gentherapie durch adeno-assoziierte Viren (AAV), die Herstellung und Untersuchung von induzierten RPE Zellen aus Stammzellen von Patienten, die Analyse der Gesamtheit der überschriebenen Gene durch RNA Sequenzierung und single-cell sequencing, die Aufschlüsselung der Proteine im Gewebe durch Proteomics, sowie die 2-Photonen Mikroskopie zur Untersuchung der metabolischen Aktivitäten in Sehzellen.

Weitere Informationen: LabForRetinalCellBiology

Kontakt

Zögern Sie nicht, uns bei Fragen zu kontaktieren.

Tel. +41 44 255 49 49