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Hintergrund: NMDA führt nach intraokularer Injektion bekanntermaßen zu einem Verlust retinaler Ganglienzellen. In dieser Studie lag das Augenmerk vor allem auf der Apoptose in Retina und Sehnerv. Zudem untersuchten wir den Einfluss der Mikroglia auf den Zelltod in diesem Tiermodell.

Methoden: Ratten wurden intraokulär 0 (PBS), 20, 40 oder 80 nmol NMDA verabreicht (n=5-6/Gruppe). Das unbehandelte Auge diente als weitere Kontrolle. 14 Tage nach der Injektion wurden apoptotische Zellen in Retina und Sehnerv (aktive Caspase 3) in Relation zu den retinalen Ganglienzellen (RGZ) (Brn-3a) und Zellkernen im Sehnerv (DAPI) ausgezählt. Veränderungen der Sehnervenstrukturen wurden mit der SMI-32 Färbung dargestellt. Immunhistochemisch wurde die Einwanderung von Mikroglia (Iba1) und ihr Aktivierungszustand (ED1) nachgewiesen. Die statistische Analyse der Ergebnisse erfolgte anhand des einseitigen ANOVA mit Tukey post-hoc Test.

Ergebnisse: Die NMDA Gruppen wurden immer mit der PBS-Kontrolle verglichen. Es wurde ein Verlust an RGZ (40 nmol p=0,008; 80 nmol p<0,0001) und eine strukturelle Desorganisation des Neurofilaments im Sehnerven (40/80 nmol p=0,0009) in den Gruppen mit höherer NMDA-Konzentrationen ermittelt. Eine erhöhte Rate an apoptotischen RGZ in der Retina wurde nicht nachgewiesen (p>0,05), während die Zellen im Sehnerven ein erhöhtes Apoptose-Level nach Injektion von 40 und 80 nmol NMDA aufwiesen (40 nmol p=0,0002; 80 nmol p=0,002). Mikroglia wanderten vermehrt in die Retina (20 nmol p=0,01; 40/80 nmol p<0,0001) und die Sehnerven ein (40 nmol p<0,0001, 80 nmol p=0,005). In den 40 und 80 nmol NMDA Gruppen lagen sie in einem aktiven Zustand vor (Retina: 40 nmol p= 0,0004; 80 nmol p=0,0006; Sehnerv: 40 nmol p<0,0001; 80 nmol p=0,002).

Schlussfolgerungen: Abhängig von der Konzentration konnte 14 Tage nach NMDA Injektion eine Zerstörung der Sehnervenstrukturen und ein Verlust von RGZ nachgewiesen werden. Zudem wurden apoptotische Signale im Sehnerv erfasst, welche in der Retina nicht mehr nachgewiesen werden konnten. Der Grund hierfür kann der späte Untersuchungszeitpunkt sein, denn der initiale Schaden wurde in der Retina durch die Injektion hervorgerufen. Es scheint, dass es nach der NMDA-Injektion zu einer sekundären Apoptose-Phase im Sehnerv kommt, die zeitlich und örtlich weiter vom primären Schädigungsort und –zeitpunkt entfernt liegt.