Myopie und die Müller’sche ‚Stützzelle‘.

P. Heilig

Concept Ophthalmologie 6/2018, 30-31

Die triviale „Stützfunktion“ retinaler Müllerglia wird übertroffen durch manch raffiniertere Eigenschaft und Fähigkeit – eine soll hier erwähnt werden: Die optische Lichtleiterfunktion der Müllerzelle und ihr Bildtransfer durch die höchst komplex aufgebaute invertierte Vertebraten-Retina mit minimaler Verzerrung, reduzierter Streuung und kaum nennenswerten Verlusten.

Die Retina spielt eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung und Entstehung emmetroper Achsenlängen des Auges. Die Feinabstimmung des Bulbuswachstums durch spezifische retinale Zelltypen und molekulare Prozesse konnte bisher noch nicht mit ausreichender Sicherheit definiert werden. Die retinale ON-Delayed-Retinal-Ganglienzelle (OND-RGC) lieferte erstmals eine Erklärung für Zusammenhänge zwischen Lichtstimulus-Spektren, retinalen Elementen und Myopisierungs-Tendenzen.

Auch eine Gliazelle – „Müller glia-derived PRss56“ (eine Serine Protease) beeinflusst als bisher unbekannter Faktor die sensiblen, fein aufeinander abgestimmten prae- und postnatalen Emmetropisierungs-Prozesse. Genetische Inaktivierung von PRss56 verursacht myopisierende Zunahme der Bulbus-Achsenlänge im Mäuse-Modell. Versuchstiere mit einer Null-Mutation des Transkriptionsfaktors Egr1 und  Bulbusachsen-Elongation i.e. Achsen-Myopie lieferten recht „brauchbare“ Resultate. Die Autoren prophezeien infolgedessen eine  prophylaktische oder möglicherweise therapeutische Anwendung ihrer Erkenntnisse bei der weltweit grassierenden  Myopisierung, eine Entwicklung mit endemischen Ausmaßen.

Besonders lässt eine Randbemerkung bezüglich der Heterogenität von Müller Zell-Populationen aufhorchen. Eine Subgruppe, lokalisiert vor allem in peripheren retinalen Arealen (“enriched in the peripheral region of the retina“) liefert Hinweise auf unterschiedliche retinale Funktionen der glialen Müllerzellen-Subspecies (“diverse retinal functions“). Dies erinnert an die Subpopulationen und Heterogenität intrinsic photosensitiver Melanopsin-exprimierender retinaler Ganglienzellen (MRGC) sowie Unterschiede hinsichtlich spektraler Sensitivität und Funktion. Beide oben erwähnten Zelltypen wurden jedoch traditionellerweise schlicht und vereinfachend als homogene Gruppen  eingestuft (“..traditionally been viewed as a homogeneous cell population“).

Das Nachdenken über mögliche Einflüsse peripherer retinaler Areale auf Myopisierungs-Prozesse hat noch keine konkreten oder sogar verwertbaren Ergebnisse gebracht. Vielleicht spielen die einzigartigen Lebend-Lichtleiter-Eigenschaften der in peripheren Netzhautarealen lokalisierten Müllerzellen (s. oben) eine gewisse Rolle. Apropos Licht: Erhöhte Lichtintensität rückt mehr und mehr in den Vordergrund bei der verzweifelt bemühten ‚Myopie-Prophylaxe‘. Die  häufig vom Sonnenlicht- abweichende Kunstlicht-Spektren werden jedoch allgemein zu wenig berücksichtigt. Während der Epoche kontinuierlicher (incandescent -) Glühbirnen-Kunstlicht-Spektren hielt sich die Myopie-Entstehung und deren Zunahme in Grenzen. Parallel mit der Entwicklung kurzwellig dominierten Kunstlichts (‚blue enriched white light‘) wurden und werden Trends rapider Zunahme axialer Bulbusachsen-Elongationen beobachtet. 

Die Licht-Industrie wird schon sehr lange und immer wieder über die Fehlentwicklung „Bläulich dominiertes Kunstlicht“ informiert – Brindley (S-cones: 1954): „..liefern keinen wesentlichen Beitrag zu Sehschärfe oder Formensehen“. Diverse Monitore und (HI-)LEDs etc. projizieren vornehmlich kurzwellig dominierte Spektren – nicht zuletzt in Kinder(!)-Augen. Die Entwicklung  hat sich in eine Sackgasse mit überdosiert grell-bläulichweiß dominierten Scheinwerfern und Tagfahrlichtern verirrt und findet offenbar nur sehr schwer wieder heraus. Tagfahrlichter (DRL) verursachen (‚worst case – since the advent of DRL‘) ‚Inattentional Blindness‘ und verschulden dadurch immer mehr Verkehrsunfälle mit Kindern, der seit DRL-Einsatz am stärksten gefährdeten Gruppe im Straßenverkehr.

Ad „Barrierefreiheit“: Blaue Schrift (s. Brindley) wird weltweit von nicht ausreichend informierten Web-Designern oder Programmierern für besonders wichtige Texte und Überschriften eingesetzt. Nicht nur Sehbehinderten wird damit ein Bärendienst erwiesen. Dunkler Hintergrund mit heller Schrift (reduzierte integrale Helligkeit, geringere und spätere ‚Office-Eye-Syndrome Symptomatik), Software, Apps, Filter, Brillen zur Blaulichtreduktion etc. können Abhilfe schaffen. Blaue Schrift verschwimmt oder verschwindet (Sehstörungen, trockenes Auge etc) geradezu am dunklen Hintergrund.

Funktionsausfälle bis zu ‚legal blindness‘ (retinale Lichtschäden, Myopie, AMD etc.) nehmen zu; Aufgabe einer prophylaktischen Ophthalmologie (siehe Lichthygiene) wäre es zu informieren und kontraproduktive Trends zu verhindern. Als Desideratum ist eine Rückkehr zu physiologischen Bedingungen zu fordern – ein Zurück zu natürlichen Kunstlicht-Spektren und -Intensitäten, ein Vermeiden der untragbaren ‚Light-Pollution‘, das Verbot von Tagfahrlicht und suffiziente Förderungen der Myopie-Grundlagenforschung. 

Epilog: Alle retinalen Funktionen konnten noch immer nicht erforscht und entschlüsselt werden; eine Synopsis mit Denk- und Lösungsansätzen lässt noch auf sich warten – ein wenig?

Franze K et al (2007) Müller cells are living optical fibers in the vertebrate retina. PNAS104 (20): 8287-8292

Mani A, Schwartz GW ( 2017)  Circuit Mechanisms of a Retinal Ganglion Cell with Stimulus-Dependent Response Latency and Activation Beyond Its Dendrites. Curr Biol.  20;27(4):471- 482.

Detwiler PB (2018)  Phototransduction in Retinal Ganglion Cells. Yale J Biol Med.  91(1): 49–52.

Paylakhi S et al (2018) Müller glia-derived PRSS56 is required to sustain ocular axial growth and prevent refractive error. PLOS. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1007244

Heilig P (2017) Mini-Traumata, diverse. ConceptOphthalmologie 8, 28-29..

Heilig P Kunstlicht in unseren Augen https://www.youtube.com/watch?v=k9k_wG5lacA

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Kreativität  

„Kinder und Uhren dürfen nicht ständig aufgezogen werden. Man muss sie
auch gehen lassen“ Jean Paul

Elton Mayo untersuchte bereits in den Dreißiger Jahren des vorigen
Jahrhunderts, wie sich Beleuchtung auf die Produktivität von Arbeitern auswirkt (Hawthorne Werke): „Gar nicht“, lautete das
Untersuchungs-Ergebnis. Sehr im Gegensatz zu den „Stachanow“ – Methoden der Modern Times. Gnadenlos wird heute, als „Golden Standard“ mit grell-bläulich-weißem Kunstlicht ’stimuliert‘ um Vigilanz, Arbeitslust und Kaufwut zu erhöhen. ‚Kaltes‘, grelles kurzwellig dominiertes Kunstlicht (blue-rich-white-glaring light) strahlt in Krabbelstuben, Kindergärten, Schulen, Einkaufszentren, Büros, Fabriken, sogar in Altersheimen. „Blaulicht-Wecker“ hämmern grelle kurzwellige Lichtblitze in schlaftrunkene Gesichter und blenden dunkeladaptierte Augen, nur damit der „Motor“ unmittelbar nach dem Aufwachen auf Hochtouren läuft –
cui bono? Eine „Chronodisruption für geplagte, unmöglich
„umprogrammierbare“ Langschläfer, i.e. ungesunder frühmorgendlicher Stress.

Davon unterscheidet sich die Philosophie eines Kollegen, eines erfolgreichen und besonders aktiven Kollegen aus Indien. Seine Empfehlung lautet: „Wake up nicely!“ Möglicherweise ließe sich diese umsichtige und weise Empfehlung als prophylaktische Maßnahme auch gegen das laufend zunehmende ‚Burn out‘-Syndrom anwenden. Wenn endlich einmal
die der Chronobiologie von Kindern und Jugendlichen berücksichtigt wird, etwa durch spätere Beginnzeiten der Schulen, die überfällige Abschaffung der Sommerzeit etc. dann wären bessere Leistungen (siehe PISA-Studie) zu erwarten. Ließen ‚Erzieher‘ den Kindern mehr Freiheit, dann könnte sich
deren Kreativität besser entfalten. Noch eine Metapher aus dem
Indischen: „Solange Kinder klein sind, gib ihnen tiefe Wurzeln, wenn sie älter geworden sind, gib ihnen Flügel“.

In der ältesten Augenklinik der Erde kamen die Ärzte vor mehr als
zweihundert Jahren mit erstaunlich geringen Licht-Intensitäten zurecht und leisteten unter diesen Bedingungen kaum weniger als die Belegschaften der Neuzeit in ihren schmerzhaft hell erleuchteten Instituten und Kliniken. Leonardo da Vincis geniale Kreativität entfaltete sich nicht deshalb, weil grelle blaustichige Beleuchtung „Motor“ oder „Stimulans“ seiner unbegreiflich vielseitigen, nieerlahmenden Schaffenskraft war. Das Spektrum seiner Lichtquellen ähnelte fatal dem der guten alten, aber ‚verbotenen‘ Glühbirne.

„So fördert Dämmerlicht kreatives Denken.. In einem Experiment sollten die Teilnehmer einen Außerirdischen zeichnen. Im Dämmerlicht von 150 Lux entstanden ausgefallene, abstrakte  Kreaturen, bei heller Beleuchtung von 1.500 Lux waren die Zeichnungen weniger phantasiereich. Nur selten
machen wir uns klar, dass die Beleuchtung unser Denken beeinflusst. High   – Intensitiy – LEDs und ähnliche Blendlaternen in unserer Arbeitswelt blenden Kreativität aus. Denn oft kann weniger Licht für mehr Erkenntnis sorgen.“

Neugier und Kreativität finden wenig Anerkennung nach frustrierenden – “Friday afternoon experiments” zum Beispiel. „Publish or perish“, aber unbedingt Positiva, lautet noch immer die Devise. „Creatively obtained negative results” werden selten honoriert – allein Erfolge, präsentiert im blendenden Rampen-Scheinwerferlicht. Ausgefallene Ideen waren es häufig, vom „Mainstream“ abweichende, welche den Boden für wertvolle
Neuerungen bereiteten. Der Schluss-Satz in Csikzszentmihayis Buch lautet: „Und was letztendlich wirklich zählt, ist nicht, ob ihr  Name an einer anerkannten Entdeckung klebt, sondern ob sie ein erfülltes und kreatives Leben geführt haben.“

Epilog: „.. So dim, dim the lights! Turn down the lights I want some
atmosphere..“ Bill lHaley

Yoshiike T et al (2018) Effects of bright light exposure on human fear
conditioning, extinction, and associated prefrontal activation. Physiol
Behav; 194:268-276
Csikzszentmihayi M (2015) Flow und Kreativität. e-book.
Gassmann O (2015) Kreativcode Hanser
Reckwitz A (2012) Die Erfindung der Kreativität. suhrkamp taschenbuch
wissenschaft
https://www.psychologytoday.com/blog/freedom-learn/201209/children-s-freedom-has-declined-so-has-their-creativity
Moore A (August 2017) Crediting curiosity and creativity in young
scientists: Beyond the standard publication record …BioEssays 39, 8
Editorial
https://www.elsevier.com/authors-update/story/innovation-in-publishing/why-science-needs-to-publish-negative-results
http://www.nature.com/nature/journal/v471/n7339/full/471448e.html?foxtrotcallback=true

Interest: no
Gender: beyond

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