Langzeitstabilisierung der regenerierenden visuellen Bahn der Ratte (Rattus norvegicus)

Durchtrennte Axone adulter retinaler Ganglienzellen (RGZ) können in periphere Nerventransplantate (PNT) einwachsen, die als “bypass” des distalen Sehnervenstumpfes verwendet werden. Das Transplantationsmodell, bei dem der durchtrennte Sehnerv durch ein Ischiasnervsegment ersetzt wird, ist in der Regenerationsforschung ein seit Jahren fest etabliertes Verfahren. In dieser Arbeit soll der Frage nachgegangen werden, ob a) der Ersatz des Sehnervs durch ein peripheres Nervensegment RGZ über einen langen Zeitraum hinweg morphologisch und funktionell stabilisiert, ob b) Unterschiede der Stabilisierung in Abhängigkeit von der Hirnregion, mit der das PNT in Kontakt tritt, zu beobachten sind und c) inwieweit regenerierende RGZ dadurch selbst peripher-nervöse Eigenschaften annehmen. Der Sehnerv adulter Ratten wurde zunächst komplett intraorbital durchtrennt. Der okuläre Stumpf wurde über ein autologes Ischiasnervsegment mit verschiedenen visuellen Zentren (Kortex, Mittelhirn) oder mit Fremdzielgebieten (z. B. Muskel) verbunden. Weitere Kontrollgruppen bestanden in der Quetschung des Sehnervs, der Durchtrennung ohne Transplantation und der Transplantation mit blind endendem Transplantat. Die Netzhautintegrität wurde pupillometrisch und elektroretinographisch regelmäßig überprüft, um eine eventuelle, funktionelle Wiederherstellung der visuellen Bahn zu erfassen. Nach einem, sechs und neun Monaten wurden die regenerierenden bzw. axotomierten oder gequetschten RGZ mit 4-(4-(didecylamino)styryl)-N-methylpyridinium (4-Di-10-ASP) retrograd markiert und morphometrisch quantifiziert (Fluoreszenz-, Konfokal- und Elektronenmikroskopie sowie Differentialinterferenzkontrast). Zusätzlich wurden immunhistochemische und anterograde Markierungsuntersuchungen durchgeführt. Regenerierende Ganglienzellen bleiben bis neun Monate nach der Transplantation am Nervus opticus stabil. Es gibt quantitative sowie morphometrisch erfassbare Unterschiede zwischen den experimentellen Gruppen und den Kontrollen, wobei die wieder verbundenen Ganglienzellen morphologisch am besten zu klassifizieren sind. Quantitativ zeigen die Retinae mit gequetschtem Sehnerv nach sechs Monaten die höchste Überlebensrate der RGZ. Die Effektivität dieses Verfahrens als Modell der zentralen Nervenläsion darf in Folge dieser Ergebnisse in Frage gestellt werden. Nach neun Monaten sind in den Retinae mit Rekonnektion zum Mittelhirn die meisten Ganglienzellen vorhanden. Elektrophysiologisch zeigen die Augen mit Verbindung zum Muskelgewebe die besten funktionellen Ergebnisse. Schlussfolgernd zeigt sich, dass adulte RGZ der Ratte über ein peripher-nervöses Transplantat, welches mit visuellen Zentren in Verbindung steht, über lange Zeit stabilisiert werden können