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Hintergrund: Rd10 Mäuse sind ein weit verbreitetes Tiermodell für degenerative Netzhauterkrankungen, beispielsweise Retinitis pigmentosa. Im Vergleich zur Wildtyp-Netzhaut zeigt die rd10-Netzhaut rhythmische Spontanaktivität mit Oszillationen zwischen 4-7 Hz und die retinalen Ganglienzellen (RGZ) sind elektrisch schlechter erregbar. Es wurde einerseits untersucht, ob durch Zusatz neuroprotektiver Substanzen wie Taurin und Pigment Epithelium-Derived Factor (PEDF) die spontane elektrische Aktivität der überlebenden RGZ pharmakologisch moduliert und die elektrische Stimulierbarkeit verbessert werden kann. Andererseits wurde die elektrische Modulation der Spontanaktivität analysiert.

Methoden: Netzhäute von rd10 Mäusen (28-31 Tage) wurden isoliert und auf Multielektrodenarrays (MEA) gelegt. Es wurden Perfusionsexperimente mit sich abwechselnden Lösungen von Ames mit und ohne neuroprotektive Substanz durchgeführt um die Reversibilität und die Reproduzierbarkeit zu untersuchen. Parallel dazu wurden elektrophysiologische Aufnahmen durchgeführt um die Spontanaktivität als auch die Antworten auf elektrische Stimulationen aufzunehmen. Weiterhin wurden unbehandelte rd10-Netzhäute mit verschiedenen Stimulationspulsen gereizt um einen möglichen Effekt auf die Oszillationen zu beobachten.

Ergebnisse: Die Oszillationen der rd10-Netzhäute zeigten Frequenzen von 5,8  0,5 Hz. Bei dem Zusatz von 200 μg/l PEDF zeigten sich keine Veränderungen in der Spontanaktivität oder der Stimulierbarkeit. Bei der Verwendung von 1 mM Taurin wurden die Oszillationen unterdrückt und die Stimulierbarkeit erhöhte sich signifikant. Allerdings sank auch die Spontanaktivität von 5,7 ± 5,1 Hz auf 2,4 ± 3,9 Hz während der Taurin-Perfusion. Die genannten Effekte waren reversibel und reproduzierbar. Des Weiteren konnten die Oszillationen durch repetitive, hochfrequente Stimulationspulse (100-1000 Hz) kurzzeitig unterdrückt werden.

Schlussfolgerungen: Behandlung mit 1 mM Taurin moduliert die Oszillationen sowie die Stimulierbarkeit von degenerierten rd10-Netzhäuten, wohingegen 200 μg/l PEDF keine signifikanten Effekte zeigt. Daneben zeigt auch die elektrische Modulation eine Unterdrückung der Oszillationen. Die Ergebnisse sind ein erster Schritt zu einem kombinierten Einsatz von bidirektionaler Ableitung und MEA-basierter Stimulation mit neuroprotektiven Substanzen um die elektrische Aktivität von degenerierten Netzhäuten zu verbessern.