Podcasts about photorezeptoren

Das goldene Nährstoff-Trio für gesunde Augen - lerne es in diesem Video von Mikronährstofftherapeut Martin Krowicki kennen. Im Video stelle ich Dir auch die Synergie von drei Nährstoffen für gesunde Augen und eine gute Hirnfunktion vor. - Omega-3 Fettsäuren, - Vitamin A und - Lutein sind ein starkes Trio für Deine Augen - es hilft den Netzhaut-Zellen gesund zu bleiben und sich zu schützen. Besonders die Omega-3 Fettsäure DHA ist für unsere Sehkraft entscheidend. In der Retina ist sie ein wichtiger Bestandteil der Photorezeptoren und stabilisiert die Zellmembranen. Vitamin A stärkt ebenfalls die Augen und speziell die Netzhaut. Es unterstützt die Sehlichtempfindlichkeit und die Anpassung an hell und dunkel. Weiterhin ist es ein wichtiges Antioxidans. Komplett wird das Trio durch Lutein, welches durch seine Fettlöslichkeit gut in den Membranen der Zellen im Auge patrouillieren kann. Dort schützt es mit aller Kraft vor oxidativem Stress.

Sprecher: Markus Bausewein Andreas Miesauer Gaststar und Augenexperte: Katja Bausewein Intro/Outro: Inka Inhalt der Folge: Alle Wirbeltiere haben Linsenaugen, das sind Amphibien, Fische, Reptilien, Säugetiere (inkl. Menschen), Vögel  Beim menschlichen Auge bestehen die Photorezeptoren aus ca. 6 Mio. Stäbchen (für Hell- und Dunkelsehen / Nachtsehen) und ca. 120 Mio.  Zapfen (Farbsehen / Tagsehen). Bestandteile von […]

Unsere Experten in dieser spannenden Folge sind Frau Sylke Neumann (Leiterin des Fachbereichs Verwaltung und stellvertretende Leiterin des Sachgebiets Beleuchtung der VBG) und Herr Professor Herbert Plischke (Arbeits- sowie Forschungsbereich Licht und Gesundheit, Fakultät für angewandte Naturwissenschaften und Mechatronik der Hochschule München). Nach einer kurzen inhaltlichen Zusammenfassung der vorangegangenen Folge („Es werde Licht.“) wird die nichtvisuelle Wirkung von Licht auf den Menschen erläutert. Dabei wird ein kurzer Exkurs über die Funktion von Photorezeptoren genommen. Wer sich schon mal gefragt hat, wie Licht auf Menschen wirkt, bekommt hier einen fachmännischen – trotzdem für den Laien gut verständlichen – Einblick. Fehlendes Licht hat nachweislich gesundheitsschädigende Wirkung auf den Menschen, wie da der Arbeitsschutz bzw. Gesundheitsschutz ins Spiel kommt, wird auf den Punkt gebracht. Völlig überraschend ist auch für den Hörer, wie viele verschiedene Berufsgruppen sich mit dem umfassenden Thema Licht befassen. Ein Fazit ist auf jeden Fall: Richtiges Licht zur richtigen Zeit – schützt!

Paleo ist bei vielen Menschen aus verschiedenen Gründen sehr beliebt. Paul Seelhorst erklärt, worum es sich bei dem artgerechten Lebensstil handeln. Die Paleo-Ernährungsweise ist mehr als nur ein Trend. Es ist ein Lebensstil. Im Prinzip geht es darum, zu schauen, welcher Lebensstil für uns ideal wäre. Dabei orientiert man sich häufig an der Lebensweise und den Umständen vor vielen tausenden Jahren. Schließlich haben wir uns an diese Umstände angepasst. Doch das bedeutet nicht, dass wir deshalb nicht in einer modernen Welt leben können und auf alles verzichten sollten. „Bei Paleo geht’s um Nachhaltigkeit, artgerechte Tierhaltung und ‘Menschenhaltung’ verbunden mit einem gesunden Lebensstil.“ – Paul Seelhorst „Was ist artgerecht für uns? Das worauf wir genetisch programmiert sind und womit wir in Symbiose aufgewachsen sind.“ – Paul Seelhorst Gast dieser Folge: Paul SeelhorstPaul ist Gründer von Fairment und Anhänger vom Paleo Lifestyle. Fairment Kombucha: Kombucha ist ein fermentiertes Teegetränk, was seit Jahrhunderten als Heiltrank angesehen wird. Seit Anbeginn der Zeit waren wir in Symbiose mit lebendigen Mikroben und unsere Großeltern fermentierten noch selbst, um Dinge haltbar zu machen. Jede Kultur der Welt hat ihre eigenen Fermente. Fairment Kombucha bringt auf praktische Art und Weise diesen wichtigen Pfeiler der menschlichen Ernährung (bioaktive Mikroorganismen) zurück. fairment.de (http://www.fairment.de/) Themen über die wir sprechenPaul Seelhorst: Der Paleo Lifestyle – artgerecht leben (Teil 1/2) Pauls (Leidens-) Weg zu Paleo Was ist Paleo? Mehr als eine Ernährung: ein Lifestyle Warum wir nicht mehr artgerecht leben und welche Folgen das für uns hat Was ist natürlich bzw. artgerecht? Es ist enorm wichtig, dass wir viel Zeit in der Natur verbringen und viel Sonnenlicht abbekommen Zeitgeber: inwiefern verschiedenste Faktoren wie Licht, Temperatur und Nahrung unseren Stoffwechsel beeinflussen Es geht nicht darum, wie in der Steinzeit zu leben Was wir aus anthropologischen Studien lernen können: Mit der Sesshaftigkeit des Menschen kamen auch negative Aspekte für seine Gesundheit Aspekte des Paleo Lifestyle: Ernährung, Bewegung, Schlaf, Biorhythmus, Stressreduktion, ‘Zeit in der Natur verbringen’, Soziale Kontakte, Sonne & Umgebung Es gibt starke individuelle Unterschiede: Haplotyp, Mikrobiom Säulen der Gesundheit Evolution: Es geht um Arterhalt und nicht darum, dass ein Individuum lange und gesund lebt Schlaf, Biorhythmus, der ideale Schlafplatz Tageslicht, Photorezeptoren, Tageslichtlampen Bewegung, intermittierendes Fasten, Crossfit Warum intensives Training nicht unbedingt gut, für die Gesundheit ist Training an frischer Luft und mit Sonnenlicht ist deutlich effektiver „Wie kann ich durch das heutige Leben durch navigieren und es dabei so zu ‘hacken’, damit es möglich artgerecht ist.“ – Paul Seelhorst Paul Seelhorst: Grundlagen der Paleo Ernährung, Fermentation, Kombucha selber herstellen (Teil 2/2) Grundlagen Paleo Ernährung: Gemüse, Früchte, Nüsse, Samen, Fisch, Fleisch, Eier, Insekten, Algen, Kräuter und Gewürze Milch: Laktose, Rohmilch. Konventionelle Milchprodukte sollte man aus den verschiedensten Gründen meiden. Traditionell hergestellte Milchprodukte sind mit heutigen kaum zu vergleichen Getreide & Hülsenfrüchte: Antinährstoffe, richtige Zubereitung, Unterschied Industrie-Getreide und ursprüngliches Getreide. Die Zubereitungsart macht einen riesigen Unterschied Weißer Reis oder Vollkornreis? 30 Tage Paleo Reset Ernährung Fermentation: Kombucha, Kimchi, Probiotika, Darmmilieu, Kandia Pilz. Fermentierte Lebensmittel sind eine wichtige Säule unserer Ernährung Ist Kombucha gleich Kombucha? Bei gekauftem Kombucha unbedingt auf Rohkostqualität achten Wie ist die Verteilung der einzelnen Lebensmittel bei einer Paleo Ernährung? Unterschiede und Gemeinsamkeiten...

Paleo ist bei vielen Menschen aus verschiedenen Gründen sehr beliebt. Paul Seelhorst erklärt, worum es sich bei dem artgerechten Lebensstil handeln. Die Paleo-Ernährungsweise ist mehr als nur ein Trend. Es ist ein Lebensstil. Im Prinzip geht es darum, zu schauen, welcher Lebensstil für uns ideal wäre. Dabei orientiert man sich häufig an der Lebensweise und den Umständen vor vielen tausenden Jahren. Schließlich haben wir uns an diese Umstände angepasst. Doch das bedeutet nicht, dass wir deshalb nicht in einer modernen Welt leben können und auf alles verzichten sollten. „Bei Paleo geht’s um Nachhaltigkeit, artgerechte Tierhaltung und ‘Menschenhaltung’ verbunden mit einem gesunden Lebensstil.“ – Paul Seelhorst „Was ist artgerecht für uns? Das worauf wir genetisch programmiert sind und womit wir in Symbiose aufgewachsen sind.“ – Paul Seelhorst Gast dieser Folge: Paul SeelhorstPaul ist Gründer von Fairment und Anhänger vom Paleo Lifestyle. Fairment Kombucha: Kombucha ist ein fermentiertes Teegetränk, was seit Jahrhunderten als Heiltrank angesehen wird. Seit Anbeginn der Zeit waren wir in Symbiose mit lebendigen Mikroben und unsere Großeltern fermentierten noch selbst, um Dinge haltbar zu machen. Jede Kultur der Welt hat ihre eigenen Fermente. Fairment Kombucha bringt auf praktische Art und Weise diesen wichtigen Pfeiler der menschlichen Ernährung (bioaktive Mikroorganismen) zurück. fairment.de (http://www.fairment.de/) Themen über die wir sprechenPaul Seelhorst: Der Paleo Lifestyle – artgerecht leben (Teil 1/2) Pauls (Leidens-) Weg zu Paleo Was ist Paleo? Mehr als eine Ernährung: ein Lifestyle Warum wir nicht mehr artgerecht leben und welche Folgen das für uns hat Was ist natürlich bzw. artgerecht? Es ist enorm wichtig, dass wir viel Zeit in der Natur verbringen und viel Sonnenlicht abbekommen Zeitgeber: inwiefern verschiedenste Faktoren wie Licht, Temperatur und Nahrung unseren Stoffwechsel beeinflussen Es geht nicht darum, wie in der Steinzeit zu leben Was wir aus anthropologischen Studien lernen können: Mit der Sesshaftigkeit des Menschen kamen auch negative Aspekte für seine Gesundheit Aspekte des Paleo Lifestyle: Ernährung, Bewegung, Schlaf, Biorhythmus, Stressreduktion, ‘Zeit in der Natur verbringen’, Soziale Kontakte, Sonne & Umgebung Es gibt starke individuelle Unterschiede: Haplotyp, Mikrobiom Säulen der Gesundheit Evolution: Es geht um Arterhalt und nicht darum, dass ein Individuum lange und gesund lebt Schlaf, Biorhythmus, der ideale Schlafplatz Tageslicht, Photorezeptoren, Tageslichtlampen Bewegung, intermittierendes Fasten, Crossfit Warum intensives Training nicht unbedingt gut, für die Gesundheit ist Training an frischer Luft und mit Sonnenlicht ist deutlich effektiver „Wie kann ich durch das heutige Leben durch navigieren und es dabei so zu ‘hacken’, damit es möglich artgerecht ist.“ – Paul Seelhorst Paul Seelhorst: Grundlagen der Paleo Ernährung, Fermentation, Kombucha selber herstellen (Teil 2/2) Grundlagen Paleo Ernährung: Gemüse, Früchte, Nüsse, Samen, Fisch, Fleisch, Eier, Insekten, Algen, Kräuter und Gewürze Milch: Laktose, Rohmilch. Konventionelle Milchprodukte sollte man aus den verschiedensten Gründen meiden. Traditionell hergestellte Milchprodukte sind mit heutigen kaum zu vergleichen Getreide & Hülsenfrüchte: Antinährstoffe, richtige Zubereitung, Unterschied Industrie-Getreide und ursprüngliches Getreide. Die Zubereitungsart macht einen riesigen Unterschied Weißer Reis oder Vollkornreis? 30 Tage Paleo Reset Ernährung Fermentation: Kombucha, Kimchi, Probiotika, Darmmilieu, Kandia Pilz. Fermentierte Lebensmittel sind eine wichtige Säule unserer Ernährung Ist Kombucha gleich Kombucha? Bei gekauftem Kombucha unbedingt auf Rohkostqualität achten Wie ist die Verteilung der einzelnen Lebensmittel bei einer Paleo Ernährung? Unterschiede und Gemeinsamkeiten...

Eine große Gruppe genetisch vererbter Erblindungskrankheiten steht im Zusammenhang mit Mutation in Genen, die in Photorezeptoren exprimiert sind. Diese Mutationen führen nicht nur zu einer Beeinträchtigung des mutierten Proteins selbst, sondern auch zu einer Störung von funktionell nachgeschalteten Proteinnetzwerken. In der Folge ändern sich die Zusammensetzung von Multiproteinkomplexen sowie die Proteinlokalisation, was schwerwiegende physiologische Konsequenzen nach sich zieht. Alleine im lichtwahrnehmenden Molekül Rhodopsin sind mehr als hundert unterschiedliche Mutationen beschrieben worden, die vermutlich im Zusammenhang mit Retinitis pigmentosa, einer degenerativen Erkrankung der Retina, stehen (http://www.sph.uth.tmc.edu/RetNet/). In Saccharose-Dichte Gadienten Experimenten von Dr. Magdalena Swiatek-deLange, die dieser Studie vorangegangen sind, wurde Rhodopsin als Teil eines potentiellen Rhodopsin/Ras Homolog Gene Family, Member A (RhoA)/Ras-related C3 botulinum toxin substrate 1 (Rac1)/RhoKinase II (Rock II)/ Collapsin response mediator protein 2 (CRMP2) Signal-Multiproteinkomplexes in Außensegmenten von Stäbchen Photorezeptoren (ROS) identifiziert, welcher im Zuge dieser Studie bestätigt und eingehender untersucht wurde. Ein Zusammenhang zwischen einer Rhodopsin-vermittelten Degeneration von Photorezeptoren und der Regulation des Cytoskeletts durch die kleine GTPase Rac1, wurde von Chang und Kollegen (Chang and Ready, 2000) hergestellt. Sie haben gezeigt, dass die Expression von dominant-aktivem Rac1 in Rhodopsin-Null Mutanten von Drosophila die Rhabdomer Morphogenese erhalten kann. In Zellen fungiert Rac1 durch den Wechsel zwischen einem inaktiven, vorwiegend cytosolischen und einem aktiven, überwiegend membranassoziierten Zustand, als molekularer Schalter in der Signaltransduktion und vermittelt Signale von Membranrezeptoren an das Cytoskelett. Obwohl die Rolle von Rac1 bereits in einer großen Zahl unteerschiedlicher Zellen untersucht worden ist, ist seine Funktion in Photorezeptoren noch immer weitgehend ungeklärt. Die wenigen vorhanden Studien, in denen beispielsweise gezeigt wurde, dass Rac1 an der Fusion von Rhodpsintransportcarriern in Rana barlandieri (Deretic et al., 2004) oder auch an der lichtinduzierten Degeneration von murinen Photorezeptoren beteiligt ist (Belmonte et al., 2006), machen aber deutlich, dass Rac1 ein für die Funktion und Regulation von Photorezeptoren wichtiges Molekül ist. In dieser Studie wurde daher die Rolle von Rac1 in Photorezeptoren eingehender untersucht und ein Rac1-Interaktom in ROS, bestehend aus 22 Interaktoren, identifiziert. Von diesen 22 identifizierten Interaktoren sind fünf bereits als Interaktoren von Rac1 beschrieben worden, darunter CRMP2, einer der Hauptregulatoren von Polarität in neuronalen Zellen, sowie die cytoskelettalen Proteine Aktin ( and  und Tubulin ( and Unter den 17 neuen potentiellen Rac1 Interaktoren befindet sich das Aryl Hydrocarbon Receptor-Interacting Protein Like 1 (AIPL1), das im Zusammenhang mit Leberscher kongenitaler Amaurose (LCA) sowie mit retinalem Proteintransport steht (Sohocki et al., 2000), sowie eine Reihe von Proteinen, die Teil der Phototransduktionskaskade sind, wie die Untereinheit der 3´, 5´-cyclic-GMP Phosphodiesterase 6, Recoverin, Arrestin sowie die ,  und  Untereinheiten von Transducin. Rac1 verbindet damit die Lichtwahrnehmung durch Rhodopsin mit einer Regulation des Cytoskeletts und legt damit eine Interdependenz von Lichtwahrnehmung mit einer korrekten zellulären und funktionalen Struktur von Photorezeptoren nahe. In dieser Studie wurde nicht nur die Existenz des potentiellen Rhodopsin/RhoA/Rac1/Rock II/CRMP2 Multiproteinkomplexes in ROS bestätigt, sonder auch eine lichtabhängige Dynamik und Interaktion der einzelnen Komplexbestandteile beschrieben. In Übereinstimmung mit Daten aus verschiedenen Organismen ((Wieland et al., 1990), (Petrov et al., 1994), (Balasubramanian and Slepak, 2003)) konnte eine lichtabhängige Aktivierung von Rac1 in ROS von Schweinen nachgewiesen werden. Während lichtaktiviertes, GTP-gebundenes Rac1 überwiegend membranassoziiert vorliegt, konnte in dunkeladaptierten ROS insgesamt nur eine sehr geringe Menge an aktivem Rac1 detektiert werden. Des Weiteren wurden in dieser Studie auch deutliche Hinweise geliefert, die auf eine CRMP2 vermittelte Verbindung von Rac1 und RhoA assoziierten Signalwegen hinweisen, wohingegen die Kinase Rock II nur Teil des RhoA assoziierten Signalkomplexes zu sein scheint. Als Funktion von CRMP2 liegt daher eine Rolle als physiologischer Schalter nahe, der die Balance zwischen Rac1 und RhoA vermittelter Signaltransduktion koordiniert. Eine solche Funktion für CRMP2 wurde von Ariumura und Kollegen bereits für die Signaltransduktion in Neuronen vorgeschlagen (Arimura et al., 2000). Um die Signaltransduktion von CRMP2 in ROS eingehender untersuchen zu können, sind CRMP2 Antikörper unabdingbar, welche aber zu Beginn dieser Arbeit kommerziell nicht erhältlich waren. Daher war die Produktion und Charakterisierung von monoklonlalen CRMP2 spezifischen Antikörpern ein wichtiger Teil dieser Studie. Von den vier erhaltenen stabilen Linien monoklonaler, CRMP2 spezifischer Antikörper waren alle für den Einsatz im Western Blot sowie in der Immunohistochemie geeignet, aber nur ein Antikörper erwies sich auch als geeignet für die Immunopräzipitation von nativem CRMP2 aus primärem retinalen Gewebe. Dieser Antikörper stellt damit ein exzellentes Werkzeug für die weitere Charakterisierung der Funktion von CRMP2 in ROS dar. Drei Klassen von Proteinen regulieren die Aktivität von Rac1. Sie alle haben einen Einfluss auf den GTP/GDP-Austausch. Einer dieser Regulatoren ist der Rho GDP Dissociation Inhibitor (RhoGDI). Er kontrolliert die Interaktion von Rac1 mit weiteren regulatorischen Proteinen und Effektoren, sowie durch Interaktion mit dem Prenylrest von Rac1 das Pendeln zwischen Cytosol und Membran. Da aber der RhoGDI nicht in ROS nachgewiesen werden konnte (Balasubramanian and Slepak, 2003), legt dies den Schluss nahe, dass ein anderes Protein diese Funktion in ROS übernimmt. Das 17-kDa große Protein PDEdas lange Zeit als Untereinheit der retinalen cGMP Phosphodiesterase 6 aus Stäbchen galt, weist starke strukturelle Homologien zu RhoGDI auf. Es interagiert mit einer ganzen Reihe von prenylierten und unprenylierten Proteinen. Seine Fähigkeit, prenylierte Proteine von Zellmembranen zu lösen, erinnert stark an die Funktion, welche RhoGDI auf GTPasen der Rho Familie hat. Es wurde daher im Zuge dieser Studie untersucht, ob PDE in ROS GDI Funktion auf Rac1 ausübt. In dieser Arbeit konnte eine lichtabhängige Interaktion von Rac1 mit PDE in ROS von Schweinen nachgewiesen werden. Des Weiteren wurde gezeigt, dass aufgereinigtes PDE Rac1 von isolierten ROS Membranen lösen kann, eine Eigenschaft, die deutlich auf eine GDI-Funktion von PDE für Rac1 hinweist. Zudem wurde gezeigt, dass die Interaktion von Rac1 mit PDE mit einer lichtabhängigen Carboxylmethylierung von Rac1 in ROS korreliert, was ein Hinweis darauf sein kann, dass die die GDI Funktion von PDE durch die Methylierung von Rac1 reguliert wird. Alles in Allem zeigen diese Daten, das PDE für Rac1 in ROS die Funktion eines GDIs ausübt. In dieser Studie geben die identifizierten und mit Rac1 assoziierten Multiproteinkomplexe sowie deren lichtregulierte Dynamik einen deutlichen Hinweis darauf, dass Rac1 die Lichtwahrnehmung durch Rhodopsin mit Signalnetzwerken verbindet, die eine Rolle bei der strukturellen Integrität und Polarität von Photorezeptoren spielen. Dies deutet auf eine Abhängigkeit von Lichtwahrnehmung und funktioneller zellulärer Struktur hin. Mit der Bereitstellung von qualitativ sehr hochwertigen CRMP2 spezifischen Antikörpern liefert diese Studie zudem eine gute Basis für weiterführende Studien in diesem Forschungsfeld. Neben Rhodopsin assoziierten Komplexen stehen auch eine ganze Reihe von ciliären Komplexen in Zusammenhang mit degenerativen Erkrankungen der Retina. Im kürzlich entdeckten ciliären Protein Lebercilin (den Hollander et al., 2007) wurden Mutationen mit Leberscher kongenitaler Amaurose (LCA) in Verbindung gebracht, einer sehr schweren Form einer erblichen retinalen Dystrophie ((Kaplan et al., 1990), (Perrault et al., 1999)). Mit Hilfe von SF-TAP und LC/MS/MS Analysen konnten 24 Lebercilin Interaktoren in HEK Zellen identifiziert werden (den Hollander et al., 2007). Hier in dieser Studie wurden schließlich diese potentiellen Lebercilin Interaktoren auch in Photorezeptoren von Schweinen bestätigt (veröffentlicht in (den Hollander et al., 2007). Die identifizierten Interaktoren stellen mögliche Kandidaten für Gene für LCA und andere Ciliopathien dar und weisen Lebercilin als ein ciliär und mikrotubulär assoziiertes Protein in der Retina aus. Dies betont den Stellenwert, welche gestörte ciliäre Prozesse in der molekularen Pathogenese von LCA besitzen.

CNG-Kanäle sind elementare Bestandteile der Seh- und Riechkaskade. Es existieren sechs verschiedene Gene, die für unterschiedliche CNG-Untereinheiten kodieren. Im Rahmen dieser Arbeit wurde zunächst die Expression und Funktion der CNG-Kanäle im ZNS der Maus untersucht. RT-PCR-Untersuchungen zeigten, dass CNGA3 in der Amygdala, dem Cerebellum und dem Hippocampus die am stärksten exprimierte CNGA-Untereinheit war. Auch mittels in situ-Hybridisierung und Immunhistochemie konnte CNGA3 im Hippocampus der Maus nachgewiesen werden. Um zu untersuchen, ob CNGA3 eine funktionelle Rolle im Hippocampus der Maus besitzt, wurde die synaptische Plastizität in der CA1-Region des Hippocampus CNGA3-defizienter Mäuse gemessen. Bei CNGA3 -/- Mäusen konnte eine signifikant erhöhte Langzeitpotenzierung bei normal erhaltener Langzeitdepression beobachtet werden. Mit zwei unabhängigen Lernversuchen wurde untersucht, ob dieser Befund Auswirkungen auf die Funktion des Hippocampus für das räumliche Lernvermögen dieser Mäuse besitzt. Die Leistungsfähigkeit sowohl bei einem water-maze Versuch als auch bei der kontextuellen Angstkonditionierung zeigte sich jedoch durch die Deletion von CNGA3 nicht beeinträchtigt. Da CNGA3 auch in der Amygdala nachgewiesen werden konnte, wurden die CNGA3 -/- Mäuse auf eine Beeinträchtigung der physiologischen Funktion dieser Gehirnregion getestet. Zu diesem Zweck wurde eine akustische Angstkonditionierung durchgeführt. Bei diesem klassischen Test der Amygdalafunktion zeigten die CNGA3-defizienten Mäuse überraschenderweise ein signifikant weniger stark ausgeprägtes Angstverhalten. Detailliertere Untersuchungen sind notwendig, um die genaue Funktion von CNG-Kanälen in der Amygdala aufzuklären. Im zweiten Teil der Arbeit sollte die bei CNGA3-defizienten Mäusen zu beobachtende retinale Degeneration untersucht werden. Die Konsequenzen der Deletion von CNGA3 sollten auf molekularer Ebene beschrieben werden. Interessanterweise zeigte die Degeneration der Seh-Zapfen keine gleichmäßige Verteilung über die gesamte Netzhaut. Im oberen Teil der Netzhaut war ein verlangsamter Verlauf des Seh-Zapfen-Verlustes zu erkennen. Selbst bei über 1 Jahr alten CNGA3-defizienten Mäusen war in der dorsalen Retina eine Persistenz von etwa 50 % der Seh-Zapfen zu beobachten. Dagegen waren in der unteren Retina viel früher schon fast keine Zapfen-Außensegmente mehr zu sehen. Auf molekularer Ebene zeigte sich schon während der ersten Wochen der postnatalen Entwicklung ein Verlust elementarer Proteine der Phototransduktionskaskade. Sehr früh war für die zwei Zapfen-Opsine der Maus, wie für die meisten weiteren untersuchten Proteine der Seh-Kaskade der Zapfen, ein Verlust der Immunreaktivität in den Zapfen-Außensegmenten zu beobachten. Die Transkription der untersuchten Gene war, mit Ausnahme des SWS-Opsins, bei 3 Monate alten CNGA3 -/- Mäusen vergleichbar der bei Wildtyp Mäusen. Das Ausmaß und der Beginn des degenerativen Prozesses in der CNGA3 -/- Retina wurde durch den Nachweis einer sehr früh beginnenden und stark ausgeprägten Induktion von Müller-Gliazellen deutlich. Charakteristische Merkmale die für die Aktivierung einer Apoptose in Photorezeptoren sprechen konnten bei CNGA3 -/- Mäusen ausgemacht werden. Mittels TUNEL-Analyse konnte eine erhöhte DNS-Fragmentation beobachtet werden mit einem Maximum zwischen der dritten und vierten postnatalen Woche. Im gleichen Zeitraum war ebenfalls eine Aktivierung der Caspase 3 und eine Freisetzung von Cytochrom c zu erkennen. Zusätzlich zu den Veränderungen in den Photorezeptoren konnten subtile Veränderungen in der inneren Netzhaut der CNGA3 -/- Mäuse gezeigt werden. Zum einen entwickelten die Horizontalzellen neuronale Ausläufer, die in die äußere Körnerschicht hineinwuchsen. Zum anderen wurde ein Verlust der Immunreaktivität für das G-Protein Goa in ON-Bipolarzellen CNGA3-defizienter Mäuse festgestellt.

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Netzhautfeinstruktur der Europäischen Sardelle Engraulis encrasicolus und verwandter Heringsfische. Detaillierte licht- und elektronenmikroskopische Strukturanalysen dienen als Grundlage für eine funktionsmorphologische Diskussion - daneben werden auch Fragen zur Evolution und Ökophysiologie der Sardellenretinae, sowie zur Taxonomie der Engraulididae behandelt. Die Europäische Sardelle besitzt zapfenförmige Photorezeptoren mit einer stark vom Grundplan abweichenden Feinstruktur. Lange und kurze Zapfen sind abwechselnd und höchst regelmäßig in langen Zapfenreihen angeordnet. Diese sog. „Polycones“ verlaufen innerhalb des Augenbechers in konzentrischen Ringen um den ältesten und damit am weitesten zentral gelegenen Teil der optischen Furche, wechseln sich mit mehr oder weniger breiten Bahnen normal gestalteter Stäbchen ab und sind in charakteristischer Weise mit keilförmigen Ausläufern des Pigmentepithels (PE) verzahnt. Die langen Zapfen reichen weit zwischen die PE-Keile, die Außenglieder der benachbarten kurzen Zapfen werden dagegen von den Spitzen der Keile partiell in zwei Lappen gespalten. Das distale Membran-faltensystem der Sardellenzapfen ist radial ausgerichtet, d.h. gegenüber dem „Normalfall“ um 90° gekippt. Damit werden die Zellen strukturbedingt selektiv empfindlich für die Schwingungsrichtung des axial einfallenden Lichtes. Die Membranfalten der beiden Zapfentypen stehen zudem senkrecht zueinander - eine funktionelle Kopplung ergäbe einen 2-Kanal-Analysator für linear polarisiertes Licht. Die PE-Zellen bilden ein eigentümliches Tapetum lucidum: Höchst regelmäßig ausgerichtete Guaninreflektoren formen einen Interferenz-Keilspiegel in unmittelbarer Nähe der Zapfenaußenglieder. Die Kartierung der Photorezeptoren innerhalb einer Retina zeigt ein Gebiet erhöhter Zapfendichte im ventro-temporalen Quadranten - eine sog. „Area temporalis“ - das eine maximale Sehschärfe im vorderen oberen Sehfeld garantiert. In diesem Bereich befinden sich auch besonders präzise gestaltete Polycone-Zapfen, die die modalitätsspezifische Struktur für die Perzeption scharfer Polarisationskontrastbilder darstellen können. Die Proportionen der Zapfenabschnitte variieren zwischen Area und Fundus, ebenso die Guaninausstattung der PE-Zellen - zudem tritt ein bisher unbekanntes Muster von Dreifachzapfen am dorsalen und ventralen Retinarand auf. Die Übergangsregion zu den Polycones und auch der Retinarand geben Hinweise auf die Morphogenese der Vielfachzapfenreihen und der senkrecht stehenden Membranfalten, vor allem bezüglich der langen Zapfen. Das regelmäßige Muster der skleralen Abschnitte der Photorezeptoren von E. encrasicolus setzt sich auch vitreal der äußeren Grenzmembran fort. Die synaptischen Zapfenfüße bilden in der äußeren plexiformen Schicht eine Art „Schachbrettmuster“, wobei die Terminalen eines Zapfentyps benachbarter Reihen über sog. „Telodendriten“ miteinander verbunden sind. Sie unterscheiden sich bei den langen und kurzen Zapfen in charakteristischen Strukturmerkmalen: die Füßchen der kurzen Zapfen enden weiter vitreal als die der langen. Letztere haben zwei Gruppen von „synaptic ribbons“, während bei den kurzen Zapfen keine eindeutige Gliederung in Synapsenfelder festzustellen ist. Aufgrund der radialen Lage und der Zellmuster können drei Typen von Horizontalzellen unterschieden werden. Für eine H1-Zelle wurde der Versuch unternommen, ihre Verschaltung mit den Zapfen darzustellen: diese Zelle ist spezifisch mit Pedicles der langen Zapfen verbunden und gibt damit einen Hinweis auf eine Trennung von e-Vektor-spezifischen Informationskanälen. Ferner ist bei der Sardelle ein Bipolarzell-Typ mit einem Dendritenfeld ungewöhnlicher Geometrie zu finden. Es folgt offensichtlich dem Reihenmuster der Photorezeptoren. Neben der Europäischen Sardelle wurde auch von anderen Vertretern der Heringsartigen die Struktur und das Muster der Photorezeptoren und der Pigmentepithelzellen bestimmt. Die Ergebnisse liefern Daten, die Aussagen über die Verbreitung und Evolutio n der aberranten Polycone-Strukturen innerhalb der Engraulididae gestatten - darüberhinaus geben sie Anlaß, eine neue Feingliederung der Engraulididae vorzuschlagen. Neben wenigen „Ausreißern“ lassen sich zwei Fischgruppen unterscheiden: eine mit Polycones in Verzahnung mit dem PE und eine mit guaninhaltigen PE-Vorhängen zwischen den Zapfenreihen und ohne Guaninplättchen. Die erste Gruppe wird als Kerngruppe der Engraulidinae verstanden, die zweite dürfte näher mit den Coiliinae verwandt sein.