Neuromodulatory role of retinoic acid in the retina

• Applicant: Professor Dr. Reto Weiler
• Subject Area: Molecular Biology and Physiology of Neurons and Glial Cells
• Term: from 2001 to 2007
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5305838

Das visuelle System verfügt bezüglich der Intensitätsverarbeitung über einen relativ großen Arbeitsbereich von 10 logarithmischen Einheiten, der dynamische Bereich bereits der retinalen Neuronen beträgt jedoch nur 2-3 logarithmische Einheiten. Einen wichtigen Anteil an der visuellen Verarbeitung haben deshalb retinale Anpassungsmechanismen sowohl während des Transduktionsprozesses als auch während der weiteren neuronalen Verarbeitung. Die letzteren manifestieren sich in einer ausgeprägten, lichtgesteuerten Plastizität der chemischen und elektrischen Synapsen in beiden plexiformen Schichten der Retina. Zur Steuerung dieser synaptischen Plastizität werden lichtabhängige Neuromodulatoren benötigt und Dopamin wird eine solche Rolle zugeschrieben, allerdings können damit nicht alle Mechanismen erklärt werden. Auf der Basis verschiedener Befunde haben wir die Hypothese entwickelt, dass Retinsäure ebenfalls eine solche Rolle übernimmt. Diese Hypothese soll hier durch eine Reihe von Versuchen untermauert werden, und gleichzeitig soll dabei der Wirkungsmechanismus näher analysiert werden. Retinsäure ist ein hochaktives, morphogenetisches Molekül, welches während der Dunkelregeneration der Rhodopsins gebildet werden kann. Durch eine Kombination biochemischer und histologischer Techniken wollen wir seine lichtabhängige Generierung in der Retina bestimmen und lokalisieren, sowie die Signaltransduktionswege aufklären, die für die Effekte der Retinsäure auf die Spinulesbildung und auf die elektrische Kopplung verantwortlich sind. Mit elektrophysiologischen Methoden wollen wir die Wirkung von Retinsäure auf verschiedene Ionenkanäle retinaler Neurone analysieren. Wir erwarten von den Befunden eine Klärung der Frage, ob und durch welche Mechanismen Retinsäure eine Funktion als Neuromodulator wahrnimmt.

• DFG Programme: Research Grants