Zirkadiane (24-Stunden-)Uhren sind zellautonome biologische Oszillatoren, die täglich viele Aspekte unserer Physiologie steuern. In den Netzhäuten von Säugetieren und anderen Tieren wurden zahlreiche zirkadiane Rhythmen beobachtet, und das Vorhandensein einer endogenen zirkadianen Uhr wurde nachgewiesen. Wie sich die Uhr und die damit verbundenen Rhythmen zu Bahnen zusammenfügen, die die Funktion der Netzhaut unterstützen und kontrollieren, ist jedoch noch weitgehend unbekannt. Unser Ziel ist es hier, den aktuellen Stand unseres Wissens zu überprüfen und die jüngsten Fortschritte zu bewerten. Wir beschreiben viele bisher beobachtete Netzhautrhythmen, darunter zirkadiane Rhythmen der Morphologie, Biochemie, Physiologie und Genexpression. Wir bewerten Beweise für den Ort und die molekulare Maschinerie der zirkadianen Uhr der Netzhaut und betrachten Erkenntnisse, die auf das Vorhandensein mehrerer Uhren hindeuten. Unser Hauptaugenmerk liegt jedoch auf der detaillierten Beschreibung der zirkadianen Rhythmen in den Lichtreaktionen der retinalen Neuronen, wobei der Schwerpunkt auf der Kontrolle der Uhr in den Stäbchen- und Zapfenbahnen liegt. Wir untersuchen Beweise dafür, dass spezifische biochemische Mechanismen diese täglichen Veränderungen der Lichtreaktion hervorrufen. Wir erörtern auch Beweise für das Vorhandensein mehrerer zirkadianer retinaler Pfade, die Rhythmen in der Aktivität von Neurotransmittern, Transmitterrezeptoren, Metabolismus und pH-Wert beinhalten. Wir konzentrieren uns auf die unterschiedlichen Wirkungen von zwei Dopaminrezeptorsystemen in der äußeren Netzhaut, einem Dopamin-D4-Rezeptorsystem, das die zirkadiane Steuerung der Kopplung zwischen Stäbchen und Zapfen vermittelt, und einemDopamin-D1-Rezeptorsystem, das die nicht-zirkadiane, hell/dunkel-adaptive Steuerung der Kopplung zwischen horizontalen Zellen vermittelt. Abschließend bewerten wir die Rolle der zirkadianen Rhythmik bei der Netzhautdegeneration und schlagen künftige Richtungen für das Gebiet der zirkadianen Biologie der Netzhaut vor.
Study: Organisation der zirkadianen Uhr in der Netzhaut: Von Uhrenkomponenten zu Stäbchen- und Zapfenbahnen und Sehfunktion
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Prog Retin Eye Res . 2023 May:94:101119