Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Netzhautschäden: Dresdner Wissenschaftler identifizieren neue Quelle für Sauerstoffradikale

18.09.2013
Forscher des Instituts für Anatomie der Medizinischen Fakultät Carl Gustav Carus, TU Dresden, entdeckten weitere Ursachen für oxidativen Stress in der Netzhaut.

Oxidativer Stress gilt als ein wichtiger Faktor bei der Entstehung von degenerativen Erkrankungen der Netzhaut einschließlich altersbedingter Makuladegeneration (AMD), bei der Sehzellen in der Netzhautmitte, die scharfes und farbiges Sehen vermitteln, zugrunde gehen.

Als oxidativer Stress wird ein Ungleichgewicht bestimmter Stoffwechselprozesse innerhalb der Zellen, das deren normale Reparatur- und Entgiftungsfunktion überfordert und folglich zu einer Schädigung aller zellulären und extrazellulären Makromoleküle führt, bezeichnet.

Die Wissenschaftler wiesen nach, dass die äußeren Segmente der Photorezeptoren unter Einwirkung blauen Lichts als Stressfaktor massive Mengen von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) erzeugen - mehr als die Mitochondrien als die „Kraftwerke“ der Zellen des inneren Segments, die bisher als Hauptquelle für Sauerstoffradikale und damit für oxidativen Stress angesehen wurden. Ein weiteres wichtiges Ergebnis der Studie ist die Bestätigung der Mitochondrien-ähnlichen Aktivität in den äußeren Segmenten über spezielle Farbstoffe, die in der Regel ausschließlich den funktionalen Zustand der mitochondrialen Membranen zeigen. Ihre Erkenntnisse stellen die Dresdner Forscher in der aktuellen Ausgabe des angesehenen Fachblatts „PLOS ONE“ vor.

Die Wissenschaftler um Dr. Cora Röhlecke und Prof. Richard Funk vom Institut für Anatomie der TU Dresden sind schon länger auf der Suche nach den Anfängen bestimmter Schädigungsmechanismen der Netzhaut. Neben genetischen Ursachen sind die Menge an Licht, die Ernährung, Rauchen und einige weitere Erkrankungen als Gründe für die Abnahme der Sehfähigkeit bekannt. Im Vergleich zu anderen Geweben ist die Netzhaut besonders anfällig für die Bildung von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) auf Grund des sehr hohen Sauerstoffgehalts in der Aderhaut, der außerordentlich hohen Stoffwechselrate und der Exposition gegenüber Licht, insbesondere Lichts kürzerer Wellenlängen.

Innerhalb der Zellen sind die Mitochondrien besonders empfindlich gegenüber oxidativem Stress, was an den elektrischen Ladungen liegt, die im Zuge der Atmungskette entstehen. Durch blaues Licht entweichen noch mehr Elektronen aus der Atmungskette in den Mitochondrien, was zu weiteren Schäden führt.

In dieser Studie haben die Dresdner Forscher die Anwendung von blauem Licht als physiologischen Stressfaktor genutzt. Ziel war es, die wichtigsten Quellen der intrazellulären Sauerstoffradikale zu identifizieren. Interessanterweise zeigte sich in den äußeren Segmenten der Photorezeptoren eine Mitochondrien-ähnliche Aktivität, die über spezielle Farbstoffe, die in der Regel ausschließlich den funktionalen Zustand der mitochondrialen Membranen zeigen, sichtbar gemacht werden konnte.

Wie in Mitochondrien zeigen diese Farbstoffe eine Abnahme des Membranpotentials im Fall von Sauerstoffmangel oder Zellstress-Situationen. Die vorliegende Studie zeigt nach Einstrahlung blauen Lichts das Entstehen von Sauerstoffradikalen und oxidativem Stress, direkt in den äußeren Segmenten der Photorezeptoren. Diese Bereiche sind somit von Anfang an auch ursächlich in die Schädigungsmechanismen der Netzhaut eingebunden.

Nachweis
Roehlecke C, Schumann U, Ader M, Brunssen C, Bramke S, et al. (2013) Stress Reaction in Outer Segments of Photoreceptors after Blue Light Irradiation. PLoS ONE 8(9): e71570. doi:10.1371/journal.pone.0071570
Kontakt
Medizinische Fakultät Carl Gustav Carus
Institut für Anatomie
Dr. Cora Röhlecke
Telefon: +49 - (0) 351 – 458 6091
E-Mail: cora.roehlecke@tu-dresden.de
Weitere Informationen:
http://tu-dresden.de/die_tu_dresden/fakultaeten/medizinische_fakultaet/inst/ana

Konrad Kästner | idw
Weitere Informationen:
http://www.tu-dresden.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut
20.10.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Aus der Moosfabrik
20.10.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise