Biologisches Feuerwerk im Mini-Maßstab

Dieses bunte Feuerwerk aus Rot, Gelb und Blau ist der 20-fach vergrößerte Sehnervenkopf eines Nagetiers. Dessen anatomische Details sind jedoch nicht nur schön anzusehen, sondern könnten künftig auch Diabetes-Patienten mit Sehstörungen helfen. Zwei Erforscher der Netzhautstruktur sind für ihre farbenfrohe Aufnahme daher nun mit dem ersten Preis im Nikon Small World Wettbewerb für Mikrofotografie ausgezeichnet worden.

Der Sehnerv ist für unser Sehvermögen unverzichtbar. In ihm kommen die Signale der feinen Fasern an, die von den Sehsinneszellen in der Netzhaut gesendet werden. Der Sehnerv leitet sie dann gebündelt an das Sehzentrum im Gehirn. Ist diese Reizleitung in der Netzhaut gestört oder der Sehnerv beschädigt, können wir erblinden oder schwere Sehstörungen entwickeln.

Das ist bei rund einem Fünftel aller Diabetiker weltweit der Fall, die an einer sogenannten diabetischen Retinopathie leiden. Bei ihnen haben mit der Erkrankung einhergehender Bluthochdruck und schlechte Blutzuckerwerte mit der Zeit zu Schäden an den Blutgefäßen ihrer Netzhaut geführt. Die Gefäße können in der Folge anschwellen oder undicht werden, wodurch auch die Reizleitung gestört wird. Betroffene sehen nur noch verschwommen oder erblinden sogar.

Komplexe Struktur eingefangen

Hassanain Qambari vom australischen Lions Eye Institute forscht schon seit 2021 daran, die Krankheit möglichst früh zu erkennen und sogar zu heilen. Doch das ist gar nicht so einfach, denn: „Das visuelle System ist ein komplexes und hochspezialisiertes Organ, bei dem selbst relativ geringe Störungen der Netzhautdurchblutung zu einem verheerenden Sehverlust führen können“, erklärt der Forscher.

Um auf die Komplexität der Blutzirkulation in der Netzhaut aufmerksam zu machen, hat er zusammen mit seinem Kollegen Jayden Dickson am Nikon Small World Fotomikroskopie-Wettbewerb teilgenommen – und unter tausenden Einsendungen aus aller Welt den ersten Platz belegt.

Ein Sehnerv in neuem Licht

Diese Aufnahme der beiden Forscher zeigt den 20-fach vergrößerten Sehnervenkopf eines Nagetiers. Dessen Netzhautgefäße sind im Bild blau markiert. Die gelben Bereiche kennzeichnen wiederum sogenannte Astrozyten, die unter anderem am Austausch von Nährstoffen zwischen Nervenzellen und Blut beteiligt sind. In Rot sind kontraktile Proteine zu sehen, die für die Bewegung der Augenmuskeln unerlässlich sind.

Diese feinen Strukturen abzulichten, stellte eine große Herausforderung für Qambari und Dickson dar. Sie begann bereits damit, die gerade einmal 110 Mikrometer dicken Gefäße überhaupt zu finden und dann die verschiedenen Zelltypen mit fluoreszierenden Farben zu markieren. Für das finale Bild legten die beiden Forscher schließlich verschiedene Teilaufnahmen übereinander, die durch ihr Konfokalmikroskop hindurch entstanden waren.

Quelle: Nikon Small World Photo Microscopy Competition