Als Forscher vor einiger Zeit eine neue Gruppe lichtempfindlicher Zellen im Auge von Säugetieren entdeckten, war ihre biologische Funktion noch umstritten. Jetzt haben britische und amerikanische Forscher nachgewiesen, dass diese Zellen und das in ihnen enthaltene Pigment zwar nicht direkt das Sehen, aber die Öffnung der Pupille und die innere Uhr steuern, berichtet die Gruppe im Magazin «Science».

«Lange Zeit hatte man angenommen, dass ausschließlich die Stäbchen und Zapfen der Netzhaut für die Lichtwahrnehmung verantwortlich sind», erläutert Russell Foster vom Londoner Imperial College. In den letzten Jahren habe man jedoch erkannt, «dass es ein drittes Detektionssystem gibt, das trotz mehr als 100 Jahren intensiver Forschung unentdeckt geblieben war.»

Bei dem dritten System handelt es sich um ein Netz von so genannten Ganglionzellen in der Netzhaut (retinal ganglion cells, RGCs). Sie entsenden ihre Fortsätze in Gehirnbereiche, die nicht für das Sehen, sondern beispielsweise für die Steuerung des Tag-Nacht-Rhythmus zuständig sind. Als Pigment enthalten sie Melanopsin, ähnlich dem Sehfarbstoff Rhodopsin. Um herauszufinden, ob dieses Melanopsin tatsächlich eine Funktion ausübt, untersuchten Foster und seine Kollegen Mäuse, bei denen das entsprechende Gen für die Herstellung des Farbstoffs ausgeschaltet war.

Bei wenig Lichteinfall ins Auge waren die Pupillen der genetisch veränderten Mäuse ebenso weit geöffnet wie die ihrer normalen Artgenossen. Wurde die Lichtintensität erhöht, verengten sie sich jedoch weniger stark und ließen im Vergleich zu normalen Mäusen ein Vielfaches der Fläche offen.

Nach Ansicht der Forscher zeigen die Resultate, dass Melanopsin ein entscheidender Bestandteil der lichtempfindlichen Ganglionzellen ist. «Sie zeigen, dass Melanopsin teilweise für die Erkennung von hellem Licht verantwortlich ist», so Rob Lucas, ebenfalls vom Imperial College. «Dies ist deshalb von Bedeutung, weil wir annehmen, dass die neuen Photorezeptoren dem Körper mitteilen, wann es Tag ist - Tageslicht ist immer helles Licht.» Melanopsin spiele offenbar eine wichtige Rolle für die innere Uhr, die Eichung des biologischen Tagesrhythmus. (nz/jkm)