Immunhistochemische Untersuchungen zur Rolle dopaminerger retinaler Zellen bei der neuronalen Helligkeitsanpassung

Zusammenfassung

Hintergrund: Die Verteilung von Tyrosinhydroxylase (TH) wurde in der Retina des Huhns und des Rinds untersucht um die Verteilung dopaminerger Netzhautstrukturen und ihre mögliche Rolle bei der Netzhautverschaltung aufzuklären.

Methode: Mit Hilfe monoclonaler Antikörpern gegen Tyrosinhydroxylase wurden die dopaminergen Strukturen der Netzhaut markiert und ihre Verteilung lichtmikroskopisch untersucht.

Ergebnisse: TH-positive Zellkörper wurden in beiden Tierarten an der Grenze der inneren Körnerschicht (IKS) zur inneren plexiformen Schicht (IPS) gefunden. Im Rind finden sich außerdem TH-positive Zellkörper in der IPS und der Ganglienzellschicht (GZS).

Die Dichte dopaminerger Zellen beträgt im Rind 27 Zellen/mm² und im Huhn 23 Zellen/mm².

Die dopaminergen Zellen verzweigen sich in den Sublaminae 1, 3 und 4-5 der IPS. Bei beiden Arten ist in der Sublamina 1 ein deutlich ausgeprägter Plexus dopaminerger Strukturen zu finden. In der Rinderretina sind häufig runde färbungsfreie Stellen anzutreffen, die von ringartigen dopaminergen Fasern umfaßt werden. Diese Strukturen finden sich im Huhn seltener. In der Sublamina 3 wurden beim Huhn sehr lange, dünne Fasern beobachtet, die beim Rind in der Sublamina 4-5 vorkommen. In der Sublamina 4-5 werden beim Huhn wenige dopaminerge Fasern mit einem klaren Verzweigungsmuster gefunden. TH-positive interplexiform Zellen wurden nur beim Rind gefunden.

Schlußfolgerung: Der erhöhte Anteil ringartiger dopaminerger Strukturen in der stäbchendominierten Rinderretina verstärkte die Hinweise auf eine Beteiligung dopaminerger Amakrinzellen an der neuronalen Lichtadaptation.

Summary

Background: Tyrosine hydroxylase (TH) like immunoreactivity was investigated in frozen sections and in whole mounts of the chicken and bovine retina in order to investigate the distribution and role of dopaminergic structures in retinal circuiting.

Methods: By means of monoclonal antibodies against tyrosine hydroxylase the dopaminergic retinal structures were marked and their distribution determined by light microscopy.

Results: In both species TH-positive labelled cell bodies were localized in the innermost part of the inner nuclear layer (INL) close to the inner plexiform layer (IPL). In addition, in bovine retina TH-positive cell bodies were also located in the IPL and in the ganglion cell layer. TH-positive cell bodies gave rise to one to four fibers, which extended into sublayer 1 of the inner plexiform layer. In this sublayer fine fibers with button like structures were visible establishing a dense TH-positive plexus. In both species within this plexus small spots, free of any staining and surrounded by a ring of TH-positive fibers, could be observed. These ”ring-like“ structures were twice as frequent in bovine than in chicken retina. One to three thicker fibers per cell project into sublayer 3 and 4-5 of the IPL. In sublayer 3 of chicken retina they ramified into very long and fine fibers with small ”bouton“ like knobs. In bovine retina similar long fine fibers are found predominantly in sublayer 4-5. In sublayer 4-5 of the chicken retina the fibers were short and thick and shows a clear ramification pattern. They were found to be in close contact to the fibers of adjacent TH-positive cells. In bovine retina thin fibers arose from the TH-positive plexus in sublayer 1, passed through the INL and ramified within the outer plexiform layer (OPL). In chicken retina fibers only occasionally entered the INL; in the OPL fibers never could be observed. The appearance of TH-positive cells in the bovine and chicken retina resembles that of TH-positive cells found in other vertebrates. In whole mounted retinae from chicken and bovine the mean-density of TH-positive cells was 23 cells/mm² and 27 cells/mm², respectively.

Conclusion: The fact that in the rod dominated bovine retina dopaminergic ”ring-like“ structures are observed more frequently than in the chicken retina may give a morphological hint that dopaminergic amacrine cells might be involved in neuronal retinal light adaptation.

Schlüsselwörter

Tyrosinhydroxylase - Amakrinzellen - Retina - Dopamin - Adaptation

Key words

Tyrosinhydroxylase - Amacrine cells - Retina - Dopamin - Adaptation