Fotosensitive Ganglienzelle

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Fotosensitive Ganglienzellen oder (intrinsisch) photosensitive Ganglienzellen (ipRGC) sind ein Typ von Neuronen in der Netzhaut des Säugetierauges, wo sie neben Stäbchen und Zapfen eine dritte Klasse von Fotorezeptoren bilden. Sie zählen zu den retinalen Ganglienzellen (RGC) und werden erst seit Beginn der 1990er Jahre näher untersucht.[1] Im Unterschied zu den anderen Ganglienzellen der Netzhaut sind sie eigenständig (intrinsisch) lichtempfindlich (photosensitiv). Sie enthalten ein besonderes Photopigment, das Melanopsin. Melanopsinhaltige Ganglienzellen sind über die ganze Netzhaut verteilt, aber im unteren nasalen Teil empfindlicher[2].

Funktion[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Photosensitive Ganglienzellen machen nur einen kleinen Anteil der Ganglienzellen der Netzhaut aus (rund 1 %). Sie transduzieren Licht deutlich langsamer als Stäbchen- oder Zapfenzellen in zelluläre Signale. Ihre Funktion ist nicht die Bild- oder Mustererkennung, sondern eine stabile Wahrnehmung der Umgebungshelligkeit.[3] Dabei erfüllen sie mindestens drei Hauptfunktionen:

Das Fotopigment der fotosensitiven Ganglienzellen, Melanopsin, wird am stärksten von Licht im kurzwelligen (blauen) Bereich des sichtbaren Spektrums angeregt. Die maximale Empfindlichkeit liegt bei einer Wellenlänge von 480 nm.[4]

Entdeckung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

1991 entdeckten Russell G. Foster, Ignacio Provencio und Kollegen einen Fotorezeptor in Mäuseaugen, der weder dem Zapfen- noch dem Stäbchentypus zuzuordnen war. Es wurde gezeigt, dass dieser Rezeptor an der circadianen Rhythmik, dem 24-Stunden-Rhythmus der biologischen Uhr, beteiligt war.[5] Dass eine so bedeutende Entdeckung in einer relativ wenig bekannten Zeitschrift publiziert wurde, macht die Skepsis deutlich, welche die Wissenschaftsgemeinde der Existenz eines weiteren Fotorezeptor-Typs zunächst entgegenbrachte. Schließlich war das Auge 200 Jahre lang eingehend untersucht worden, so dass es, wie Foster selbst schrieb, unwahrscheinlich scheinen musste, dass ein weiterer Rezeptortyp unbemerkt geblieben sein konnte.[6] Dass die neuentdeckten Zellen Melanopsin enthalten, wurde von Provencio und Mitarbeitern 2007 publiziert.[7]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Russell Foster: The discovery and characterisation of a third class of photoreceptor in the vertebrate eye.. The Medical Sciences Division, University of Oxford. 2008. Archiviert vom Original am 31. August 2009.  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.neuroscience.ox.ac.uk Abgerufen am 31. Juli 2011.
  2. licht.de: Wirkung des Lichts auf den Menschen. In: licht.wissen 19, S. 14. licht.de, 1. März 2014, abgerufen am 27. Oktober 2017.
  3. Kwoon Y. Wong, Felice A. Dunn, David M. Berson: Photoreceptor Adaptation in Intrinsically Photosensitive Retinal Ganglion Cells. In: Neuron. Bd. 48, Nr. 6, 22 December 2005, ISSN 0896-6273, S. 1001–1010, PMID 16364903, doi:10.1016/j.neuron.2005.11.016
  4. H. Bailes, R. Lucas: Human melanopsin forms a pigment maximally sensitive to blue light (λmax ≈ 479 nm) supporting activation of G(q/11) and G(i/o) signalling cascades. In: Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. Band 280, Nr. 1759, Mai 2013. doi:10.1098/rspb.2012.2987. PMID 23554393. PMC 3619500 (freier Volltext).
  5. R. G. Foster, I. Provencio, D. Hudson, S. Fiske, W. De Grip, M. Menaker: Circadian photoreception in the retinally degenerate mouse (rd/rd). In: Journal of Comparative Physiology A. Bd. 169, Nr. 1, Juli 1991, ISSN 0340-7594, S. 39–50, doi:10.1007/BF00198171, PMID 1941717.
  6. Russell G. Foster: Bright blue times. In: Nature. Bd. 433, Nr. 7027, 17. Februar 2005, S. 698–699, doi:10.1038/433698a.
  7. T. Kumbalasiri, M. D. Rollag, M. C. Isoldi, A. M. de Lauro Castrucci, I. Provencio: Melanopsin Triggers the Release of Internal Calcium Stores in Response to Light. In: Photochemistry and Photobiology. Bd. 83, Nr. 2, März/April 2007, ISSN 0031-8655, S. 273–280, doi:10.1562/2006-07-11-RA-964.