Zusammenfassung
Hintergrund Das Renin-Angiotensin-System (RAS) ist ein endokriner Regelkreis, der primär das Volumen des Extrazellulärraumes reguliert.
Von verschiedenen Autoren wird darüberhinaus auch eine Beteiligung an spezifischen
zentralnervösen Funktionen diskutiert, u.a. bei der Signalverarbeitung auf neuroretinaler
Ebene. Eigene, einander ergänzende, experimentelle Untersuchungen, welche auf die
Existenz eines lokalen RAS am Auge hinweisen, werden in Form einer Übersicht ausführlich
beschrieben und mit Ergebnissen anderer Arbeitsgruppen in Beziehung gesetzt. Biochemische
Grundlagen und methodische Aspekte der durchgeführten Experimente werden hierbei näher
erläutert.
Methode Mit fluorimetrischen Messungen wurden Enzymaktivitäten des RAS biochemisch in den
verschiedenen okulären Geweben bestimmt. Elektroretinographische in-vitro- und in-vivo-Messungen
unter variierenden Aktivitätszuständen des RAS lieferten neurophysiologische Ergebnisse.
Ein entsprechendes morphologisches Korrelat zu den funktionsdiagnostischen Messungen
ließ sich anhand immunhistochemischer Untersuchungen zeigen.
Ergebnisse Fluorimetrisch wurden die höchsten Angiotensin-Converting-Enzyme-(ACE)-Konzentrationen
in der Neuroretina gefunden. Variierte Angiotensinaktivitäten führten zu reversiblen
Änderungen elektroretinographischer Parameter, ohne die okuläre Plasmadurchflußrate
zu beeinflussen. In-vitro- und in-vivo-Untersuchungen lieferten übereinstimmende Ergebnisse.
Immunhistochemisch ließen sich spezifische Zellen in der Neuroretina markieren, die
möglicherweise auch in der Lage sind, wesentliche Bestandteile des RAS zu synthetisieren
und zu speichern.
Schlußfolgerungen Die vorliegenden Untersuchungen deuten auf die Existenz eines okulären Renin-Angiotensin-Systems,
das möglicherweise unabhängig vom peripheren, im Dienste der Vasomotorik stehenden
RAS auch auf neuronaler Netzhautebene spezifische, neuromodulatorische Funktionen
erfüllt. Vereinzelte Berichte über okuläre Nebenwirkungen der weit verbreiteten Gruppe
blutdrucksenkender Medikamente, den ACE-Inhibitoren, sollten daher auch unter diesen
Gesichtspunken augenärztlicherseits Berücksichtigung finden.
Summary
Background Many peptides now identified in the brain were previously thought of as exclusively
peripheral hormones. Among those, the renin-angiotensin system (RAS) is not only found
to be of great importance in peripheral vasomotor and electrolyte homeostasis but
also acts as neurotransmitter or modulator in the central nervous system. Here we
review a number of experiments performed by us pointing to a modulation effect of
the RAS unrelated to its vasoactive mechanisms. The biochemical basis as well as the
different methods employed will be described in detail.
Methods RAS enzyme activity within the different ocular structures were determined by means
of fluorimetric measurements. Possible neurophysiological effects of the RAS on retinal
function were established through electroretino-graphic in-vitro and in-vivo recordings.
Immunocytochemical staining was employed to morphologically identify possible sites
involved.
Results The performed fluorimetric measurements revealed highest Angiotensin-Converting Enzyme
(ACE) activity within the neuroretina. Electroretinographic experiments have shown
that variation in angiotensin-Il activity is followed by reversible, dose-dependent
effects on inner retinal signals. Clear evidence was found by immunohistochemistry
that there is a descrete subpopulation of angiotensin-positive cells in the inner
retina.
Conclusions These findings demonstrate that the Renin-Angiotensin-System has neuronal sources
and is physiologically active in the mammalian retina not purely related to vasoactive
mechanisms. The RAS effector hormone angiotensin-II might therefore be a putative
neurotransmitter in a subpopulation of retinal neurons. Reported side-effects of vasoactive
substances, such as ACE-inhibitors on the visual function might be explained hereby.
Schlüsselwörter
Retina - Neurotransmitter - Angiotensin-Renin-System - Elektroretinogramm - Immunhistochemie
Key words
Retina - neurotransmitter - angiotensin renin system - electroretinogram - immunhistochemistry
