ipRGC und Myopie

Heilig P: ipRGC und Myopie. Concept Ophthalmologie
9/2022 X16   Intrinsisch-photosensitive-Melanopsin-Retinale-Ganglienzellen (ipRGC), physiologisch und morphologisch heterogen, haben erstaunlich viel Einfluss auf: Pupille, Biorhythmus,  Vigilanz, Stimmungslage, Lernen, Körpertemperatur, Migräne, Kontrast-, Farbensehen und ‚Myopiegenese‘. Ihre Projektionen erreichen etwa fünfzig kortikale Regionen.

Die  ipRGCs sind über ‚ON-Pathway-Systeme mit dopaminergen Amacrinen verschaltet und steuern das Bulbus-Längenwachstum. Vermehrtes retinales Dopamin verringert Myopie-Inzidenzraten, reduzierte retinale Dopaminspiegel erhöhen hingegen die Anfälligkeit für (auch experimentelle) Myopien. Dabei wurden in Abhängigkeit von Bulbus-Achsenlängen signifikant veränderte b-Wellen-Amplituden und ‚Implicit-times‘ des Elektroretinogramms (ERG) registriert. Das ERG widerspiegelt ‚On-Pathway – Aktivitäten‘; es kann solche funktionellen Störungen früh dokumentieren. Erhöhte Affinität von Dopamin-Rezeptoren wirkt sich ungünstig auf Bulbus-Achsenlängen und als Störfaktor auf die Chronobiologie aus: „positive association between morning melatonin concentration and the magnitude of myopia, with myopes demonstrating up to three times greater melatonin concentration than non-myopes“ (Chakraborty et al. 2022). In den ipRGCs, den retinalen Schlüssel- und Schaltzellen, laufen die Fäden zusammen,.

‚Unphysiologisches‘ Kunstlicht beeinflusst ipRGCs als ‚Chronodisruptive Factor‘ und in Folge die Master Clocks der SuprachiasmatischenNuclei (SCN). Deren ‚Zeitgeber‘ senden ihre Impulse weiter an die ‚Molecular Clocks‘ in nahezu allen Geweben und Zellen des Körpers. Experimentelle Schädigung der SCNs „results in behavioural and molecular circadian arrhythmicity“ (Kimberley et al 2020). Es wäre aufschlussreich zu erfahren, wie sich dies im Detail auf molekularbiologischer Basis manifestiert, als – „potential association between retinal circadian clocks and myopia“ (Chakraborty et al. 2022). Die Myopie-Progression lässt sich möglicherweise verhindern – störungsfreie ipRGCs und intakte dopaminerge Systeme vorausgesetzt. Kurzwelliges Licht rückte als möglicher Faktor zu sehr in den Vordergrund, jedoch: „It is likely that a broad range of ambient light exposure during development, including both dim and bright light, is necessary for healthy ocular growth“ (Landis et al. 2021).

Unphysiologische Kunstlichtbelastungen der Netzhaut erfolgen durch Displays, Monitore, (Smartphone, TV, PC, Tablets etc.) und fehlentwickelte Lichtquellen der KFZ-, E-Scooter-, Rad-Scheinwerfer, Daytime Running Lights (DRL), Sportplatz- und Pistenbeleuchtungen etc. (Liste unvollständig). Spektren, Intensitäten und Wirkdauer vieler Kunstlichtquellen bedürfen der Revision, im Sinne der Augengesundheit, des Kontrast-Sehens, der Straßen-Verkehrsicherheit, der Chronobiologie und nicht zuletzt der Myopie-Prophylaxe. Das zunehmende ‚Myopie-Dilemma‘ ist auch mit ‚Chronodisruptionen‘ verknüpft, mit Hyposomnien, Agnypien und Dysphorien*. Smartphone-Licht bis in die Nacht, PC, TV, Tablets etc. im Dauereinsatz, Lichtbombardements im Straßenverkehr, blendende Tagfahrlichter belasten Rezeptoren, ipRGCs, Interneurone, Mitochondrien, Mikroglia:‚Müller glia-derived PRss56‘ (https://ub-blog.meduniwien.ac.at/blog/?p=30977) und Interaktionen mit retinalem Pigmentepithel/Bruchscher Membran.

Die humane Lens Cristallina färbt sich allmählich gelb, eine nahezu ‚teleologische‘ Reaktion in Zeiten aus dem Ruder gelaufener Kunstlicht-Managements. Die evolutionär entstandene retinale Anpassung an Tageslicht- und ‚Incandescent‘-Spektren fordert logischerweise industrielle Anpassung, nicht umgekehrt. Das ‚physiologische blaue Zentralskotom‘, ein besonders überzeugendes Beispiel stellt unreflektiert grell-blaulastige Licht-Inszenierungen in Frage. Blaue Schrift (vor dunklem Hintergrund) führt sich ad absurdum (https://ub-blog.meduniwien.ac.at/blog/?p=31486). Gelbe Intraokularlinsen können überdosiert kurzwellige Licht-Einflüsse und Blendungen mitigieren. Das ‚Blau‘ wird mit ziemlicher Wahrscheinlichkeit niemals fehlen in unseren Kunstlicht-Spektren und -Szenarios. Dafür garantiert die Beratungsresistenz von Entscheidungsträgern. (QED).

Epilog: Kunstlicht-Installationen ohne Blue-Peak-‚ haben Vorrang, jetzt und in Zukunft. Gelbe Straßenbeleuchtungen und gelbliche KFZ-Scheinwerfer waren kein Irrweg – zum Unterschied von ‚Licht am Tag‘ (DRL). (http://www.lightmare.org/Expert_opinion.htm).

Lit.:

Chakraborty R et al (2022) Melanopsin modulates refractive development and myopia. Exp Eye Res 214:108866.

Liu AL et al (2022) The role of ipRGCs in ocular growth and myopia development. Sci Adv. 2022 Jun 10;8(23):eabm9027.

Aranda ML et al (2021) Diversity of intrinsically photosensitive retinal ganglion cells: circuits and functions. Cell Mol Life Sci. 78(3):889-907.

Schilling T et al (2022) Increase in b-wave amplitude after light stimulation of the blind spot is positively correlated with the axial length of myopic individuals. Sci Rep.21;12(1):4785.

 Kinder L  et al (2022) Intrinsisch photosensitive retinale Ganglienzellen. Ophthalmologe  119(4): 358–366.

Landis EG et al (2021) Ambient Light Regulates Retinal Dopamine Signaling and Myopia Susceptibility Invest Ophthalmol Vis Sci.  62(1): 28.Schilling1,

Prigge CL et al (2016) M1 ipRGCs Influence Visual Function through Retrograde Signaling in the Retina. J Neurosci. 6;36(27):7184-97.

Begemann K et al (2020) Regulation and function of extra-SCN circadian oscillators in the brain. Acta Physiologica 229:e13446.

Núñez-Álvarez C et al  (2019) Blue light negatively affects the survival of ARPE19 cells through an action on their mitochondria and blunted by red light. Acta Ophthalmol. 97(1):e103-e115

Koli S et al (2021) Identification of MFRP and the secreted serine proteases PRSS56 and ADAMTS19 as part of a molecular network involved in ocular growth regulation. PLoS Genet. 17(3):e1009458.

Suizid: zweithäufigste Todesursache bei Jugendlichen“. Einer der mitschuldigen Faktoren ‚falsches Licht zur falschen Zeit‘ läßt sich einfacher korrigieren als manch andere potentiell sowohl Gesundheit als auch Psyche gefährdenden Noxen.   https://www.gesundheit.gv.at/aktuelles/welttag-der-psychischen-gesundheit.

incandescent: glühend-leuchtend (wie Fackeln, Kerzen, Glühbirnen etc.)

isotropes – in alle Richtungen strahlendes Licht

beyond Gender, Interessenkonflikt: nein.

Englische Version: IPRGC and Myopia (en. vers. PDF)

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Katharina und Peter Heilig
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