Dissertations / Theses on the topic 'Muller cells'

Background: Diabetic vascular complications affect both the macro- and microvasculature. Microvascular pathology in diabetes may be mediated by biochemical factors that precipitate cellular changes at both the gene and protein levels. In the diabetic retina, vascular pathology is found mainly in microvessels, including the retinal precapillary arterioles, capillaries and venules. Macular oedema secondary to breakdown of the inner blood-retinal barrier is the most common cause of vision impairment in diabetic retinopathy. Müller cells play a critical role in the trophic support of retinal neurons and blood vessels. In chronic diabetes, Müller cells are increasingly unable to maintain their supportive functions and may themselves undergo changes that exacerbate the retinal pathology. The consequences of early diabetic changes in retinal cells are primarily considered in this thesis. Aims: This thesis aims to investigate the effect of perivascular cells (Müller cells, RPE, pericytes) on retinal endothelial cell permeability using an established in vitro model. Methods: Immunohistochemistry, cell morphology and cell growth patterns were used to characterise primary bovine retinal cells (Müller cells, RPE, pericytes and endothelial cells). An in vitro model of the blood-retinal barrier was refined by coculturing retinal endothelial cells with perivascular cells (Müller cells or pericytes) on opposite sides of a permeable Transwell filter. The integrity of the barrier formed by endothelial cells was assessed by transendothelial electrical resistance (TEER) measurements. Functional characteristics of endothelial cells were compared with ultrastructural morphology to determine if different cell types have barrier-enhancing effects on endothelial cell cultures. Once the co-culture model was established, retinal endothelial cells and Müller cells were exposed to different environmental conditions (20% oxygen, normoxia; 1% oxygen, hypoxia) to examine the effect of perivascular cells on endothelial cell permeability under reduced oxygen conditions. Barrier integrity was assessed by TEER measurements and permeability was measured by passive diffusion of radiolabelled tracers from the luminal to the abluminal side of the endothelial cell barrier. A further study investigated the mechanism of laser therapy on re-establishment of retinal endothelial cell barrier integrity. Müller cells and RPE, that comprise the scar formed after laser photocoagulation, and control cells (Müller cells and pericytes, RPE cells and ECV304, an epithelial cell line) were grown in long-term culture and treated with blue-green argon laser. Lasered cells were placed underneath confluent retinal endothelial cells growing on a permeable filter, providing conditioned medium to the basal surface of endothelial cells. The effect of conditioned medium on endothelial cell permeability was determined, as above. Results: Co-cultures of retinal endothelial cells and Müller cells on opposite sides of a permeable filter showed that Müller cells can enhance the integrity of the endothelial cell barrier, most likely through soluble factors. Low basal resistances generated by endothelial cells from different retinal isolations may be the result of erratic growth characteristics (determined by ultrastructural studies) or the selection of vessel fragments without true â barrier characteristicsâ in the isolation step. When Müller cells were co-cultured in close apposition to endothelial cells under normoxic conditions, the barrier integrity was enhanced and permeability was reduced. Under hypoxic conditions, Müller cells had a detrimental effect on the integrity of the endothelial cell barrier and permeability was increased in closely apposed cells. Conditioned medium from long-term cultured Müller cells and RPE that typically comprise the scar formed after lasering, enhanced TEER and reduced permeability of cultured endothelial cells. Conclusions: These studies confirm that bovine tissues can be used as a suitable model to investigate the role of perivascular cells on the permeability of retinal endothelial cells. The dual effect of Müller cells on the retinal endothelial cell barrier under different environmental conditions, underscores the critical role of Müller cells in regulating the blood-retinal barrier in health and disease. These studies also raise the possibility that soluble factor(s) secreted by Müller cells and RPE subsequent to laser treatment reduce the permeability of retinal vascular endothelium. Future studies to identify these factor(s) may have implications for the clinical treatment of macular oedema secondary to diseases including diabetic retinopathy.

Doctor of Philosophy (Medicine)
Background: Diabetic vascular complications affect both the macro- and microvasculature. Microvascular pathology in diabetes may be mediated by biochemical factors that precipitate cellular changes at both the gene and protein levels. In the diabetic retina, vascular pathology is found mainly in microvessels, including the retinal precapillary arterioles, capillaries and venules. Macular oedema secondary to breakdown of the inner blood-retinal barrier is the most common cause of vision impairment in diabetic retinopathy. Müller cells play a critical role in the trophic support of retinal neurons and blood vessels. In chronic diabetes, Müller cells are increasingly unable to maintain their supportive functions and may themselves undergo changes that exacerbate the retinal pathology. The consequences of early diabetic changes in retinal cells are primarily considered in this thesis. Aims: This thesis aims to investigate the effect of perivascular cells (Müller cells, RPE, pericytes) on retinal endothelial cell permeability using an established in vitro model. Methods: Immunohistochemistry, cell morphology and cell growth patterns were used to characterise primary bovine retinal cells (Müller cells, RPE, pericytes and endothelial cells). An in vitro model of the blood-retinal barrier was refined by coculturing retinal endothelial cells with perivascular cells (Müller cells or pericytes) on opposite sides of a permeable Transwell filter. The integrity of the barrier formed by endothelial cells was assessed by transendothelial electrical resistance (TEER) measurements. Functional characteristics of endothelial cells were compared with ultrastructural morphology to determine if different cell types have barrier-enhancing effects on endothelial cell cultures. Once the co-culture model was established, retinal endothelial cells and Müller cells were exposed to different environmental conditions (20% oxygen, normoxia; 1% oxygen, hypoxia) to examine the effect of perivascular cells on endothelial cell permeability under reduced oxygen conditions. Barrier integrity was assessed by TEER measurements and permeability was measured by passive diffusion of radiolabelled tracers from the luminal to the abluminal side of the endothelial cell barrier. A further study investigated the mechanism of laser therapy on re-establishment of retinal endothelial cell barrier integrity. Müller cells and RPE, that comprise the scar formed after laser photocoagulation, and control cells (Müller cells and pericytes, RPE cells and ECV304, an epithelial cell line) were grown in long-term culture and treated with blue-green argon laser. Lasered cells were placed underneath confluent retinal endothelial cells growing on a permeable filter, providing conditioned medium to the basal surface of endothelial cells. The effect of conditioned medium on endothelial cell permeability was determined, as above. Results: Co-cultures of retinal endothelial cells and Müller cells on opposite sides of a permeable filter showed that Müller cells can enhance the integrity of the endothelial cell barrier, most likely through soluble factors. Low basal resistances generated by endothelial cells from different retinal isolations may be the result of erratic growth characteristics (determined by ultrastructural studies) or the selection of vessel fragments without true ‘barrier characteristics’ in the isolation step. When Müller cells were co-cultured in close apposition to endothelial cells under normoxic conditions, the barrier integrity was enhanced and permeability was reduced. Under hypoxic conditions, Müller cells had a detrimental effect on the integrity of the endothelial cell barrier and permeability was increased in closely apposed cells. Conditioned medium from long-term cultured Müller cells and RPE that typically comprise the scar formed after lasering, enhanced TEER and reduced permeability of cultured endothelial cells. Conclusions: These studies confirm that bovine tissues can be used as a suitable model to investigate the role of perivascular cells on the permeability of retinal endothelial cells. The dual effect of Müller cells on the retinal endothelial cell barrier under different environmental conditions, underscores the critical role of Müller cells in regulating the blood-retinal barrier in health and disease. These studies also raise the possibility that soluble factor(s) secreted by Müller cells and RPE subsequent to laser treatment reduce the permeability of retinal vascular endothelium. Future studies to identify these factor(s) may have implications for the clinical treatment of macular oedema secondary to diseases including diabetic retinopathy.

The central nervous system is a complex, yet well-organised, often laminated, tissue. This robust organisation is evident in the architecture of the retina: consisting of 5 different neuronal types organised into distinct layers: Retinal Ganglion Cell (RGC), Amacrine Cell (AC), Bipolar Cell (BP), Horizontal Cell (HC) and Photoreceptor cell (PR) layers. This remarkable organisation is evolutionarily conserved in vertebrates, yet little is known about the mechanisms by which these cells form the correct layers. Live imaging has revealed overlapping periods of birth and extensive inter-digitation followed by cells sorting out into their appropriate positions, suggesting cell-cell interactions are important. To investigate possible cellular and molecular mechanisms responsible for the establishment of the tissue architecture I developed an organoid culture system for zebrafish retinal cells. To identify the cells in culture I used a Spectrum of Fates fish line which is a multiply transgenic line in which each retinal cell type can be identified based on expression of a combination of fluorescently tagged cell fate markers. The development of the protocol by which I cultured the cells and observed their cell-cell interactions involved establishing the best methods to dissociate and culture zebrafish retinal cells in a non-adhesive environment, then imaging the resulting reaggregates to examine the position of the different retinal cell types. By doing this I observed their inherent self-organising properties, in the absence of extrinsic cues or scaffolds. These cells appeared to be arranged in an inside-out layering, although all cell types are layered in the same relative order as they are in vivo. To analyse the organization in these aggregates I developed a Matlab script in collaboration with Leila Muresan which analyses the relative positioning of cells in concentric rings from the periphery to the centre of the aggregates according to the cell fate-tagged fluorescent markers. The script then fits this data as an empirical cumulative distribution function for different groups of cells to determine how spatially distinct populations of cells are. This gave me my measure of organisation. I then investigated the cell-cell interactions involved in this self-organisation by genetically or pharmacologically removing individual cell types and assaying the resulting organisation of the reaggregated, cell-type deficient, retinal organoids. I revealed that Müller Glia are important for retinal cell self-organisation. I also investigated the role of Retinal Pigment Epithelial (RPE) cells and Retinal Ganglion Cells and found they had no impact on the ability of the remaining cell types to organize. I began to investigate the role of Amacrine Cells but found that retinas void of ACs were susceptible to disaggregating in our dissection setup, preventing me from collecting the material needed for culture. I also investigated the role of candidate molecules in this system and revealed that R-Cognin is critical for retinal cells to reaggregate. Not only can I remove cells or molecules from the system, but I show how it can also be manipulated to replace molecules of interest such as laminin, by coating beads with the substance of choice and placing it amongst the cells to see if their organisational behaviour is affected. In summary, I have developed a system which provides a simple and easy platform to manipulate in various ways to help us potentially reveal some of the important players in neuronal patterning.

Die Dissertation befasst sich mit der Untersuchung der Ko-Expression des GFAP- und des PLP-Promotors in Müllerzellen der Netzhaut transgener Mäuse. Die verwendete Mauslinie ist tripel-transgen für den GFAP- und den PLP-Promotor sowie für einen ROSA26-Reporter. Durch die Quantifizierung der EYFP-Expression in Müllerzellen konnte gezeigt werden, dass es nach akuter ischämischer Schädigung sowie einer angeborenen retinalen Degeneration in Müllerzellen zu einer Aktivierung des oligodendrozytären PLP-Promotors kommt. Weiterhin wurde festgestellt, dass die Aktivierung des Transkriptionsfaktors Sox-9, der sowohl für die Entwicklung der Müllerzellen als auch für die Oligodendrogenese von entscheidender Rolle ist, mit dieser Promotoraktivierung korreliert. Diese Ergebnisse implizieren, dass Müllerzellen im Rahmen ihrer Stammzelleigenschaften in der Lage sind, auf embryonale Entwicklungsprozesse, die auch die oligodendrozytäre Zellreihe beinhalten, zurückgreifen zu können.

Gegenstand dieser Arbeit war die Untersuchung von Raubtiernetzhäuten hinsichtlich ihrer zellulären Zusammensetzung in der Peripherie. Anhand der Neuron:Glia-Verhältnisse sollte festgestellt werden, ob alle Raubtiere ähnliche Zellverhältnisse in der Netzhaut aufweisen und welche funktionellen Besonderheiten daraus resultieren können. Es wurde nach Rückschlüssen gesucht auf allgemeine Regeln, nach welchen sich die Säugetiernetzhaut auch in der Peripherie abseits des zentralen scharfen Sehens in ihrer Funktion und Leistungsfähigkeit den Lebensbedingungen anpasst. Im Focus der Betrachtung stand dabei die Müller-Radialgliazelle mit den sie umgebenden Neuronen, welche gemeinsam als funktionelle Einheit in Form einer Zellsäule den Grundbaustein der Netzhaut darstellt. Bereits zuvor wurde bei diesen radiären Säulen eine nicht-stochastische Verteilung der Zellverhältnisse festgestellt, was bedeutet, dass die Anzahl der Neurone je Müllerzelle im Wesentlichen durch die Anzahl der Zellteilungen der späten Vorläuferzellen bestimmt wird und daher mit einer spezifischen Zunahme der Stäbchenanzahl verbunden ist. So wurde eine Korrelation der retinalen Zellverhältnisse mit der Art des vorherrschenden Photorezeptors bzw. der Lebensweise der betreffenden Spezies angenommen. Tagaktive Spezies waren in früheren Arbeiten durch oligozelluläre Netzhautsäulen aufgefallen, während sich nachtaktive Säugetiere durch zellreiche radiäre Säulen auszeichneten. Diese Ansätze sollten weiter verfolgt werden. Raubtiere sind für eine erfolgreiche Jagd auf eine rasche und präzise Wahrnehmung ihrer Umwelt angewiesen. Dabei kommt dem Sehsinn besondere Bedeutung zu. Dieser muss den Lebens- und Jagdgewohnheiten optimal angepasst sein. Räumliches Sehen und Entfernungseinschätzung sind dabei ebenso wichtig wie eine besonders gute Sehschärfe, ein großes Gesichtsfeld und das Erkennen von Formen und Bewegungen bei unterschiedlichsten Lichtverhältnissen. Bei dem Zusammenspiel verschiedener Komponenten, welche den Raubtieren zu einem optimalen Sehen bei Tag und Nacht verhelfen, nimmt die Netzhaut eine zentrale Rolle ein. Im Rahmen dieser Arbeit wurden 17 Vertreter von neun verschiedenen Raubtierspezies betrachtet. Dazu wurden Präparate ihrer Netzhäute verwendet, in welchen die Müller-Radialgliazellen immunhistochemisch durch ein Immunperoxidaseverfahren dargestellt worden waren, jeweils mit dem Primärantikörper α–GFAP, α–Glutaminsynthetase oder α–Vimentin V3B4. Die Gegenfärbung der Zellkerne erfolgte mit Haemalaun. Von diesen Präparaten wurden am Lichtmikroskop mit einer digitalen Kamera Bilder erstellt und im Computer gespeichert. Die morphometrische Auswertung der Aufnahmen erfolgte mit der Software analySIS pro 5.0. Auf diese Weise konnten die Zelldichten in der Netzhaut bestimmt und die zelluläre Zusammensetzung der retinalen Säulen als Zahlenverhältnis von Neuronen je Gliazelle dargestellt werden. Anhand der ermittelten Ergebnisse lassen sich zur vorliegenden Arbeit folgende wesentliche Aussagen treffen: 1. Unter Berücksichtigung der präparationsbedingten Gewebeschrumpfung liegt die Dichte der Müllerzellen etwa zwischen 8.000 – 14.000 Zellen/mm², die der Photorezeptoren im Wesentlichen bei 200.000 – 500.000 Zellen/mm². 2. Die Dichte der Müllerzellen ist zwischen den Arten relativ konstant und unabhängig von der Dichte der Neuronen in der Netzhaut. 3. Je Müllerzelle ist weniger als eine Ganglienzelle zu finden, in der inneren Körnerschicht sind einer Müllerzelle etwa drei bis sechs Neuronen zuzuordnen. In der äußeren Körnerschicht liegen annähernd 22 bis 42 Photorezeptoren pro Müllerzelle vor. Insgesamt findet sich ein Zellverhältnis von ca. 30 – 50 Netzhautneuronen je Müllerzelle. 4. Es wird ersichtlich, dass die radiären Säulen in der mittleren Netzhautperipherie eine vergleichsweise hohe Zellzahl aufweisen. Dabei ist in erster Linie die große Anzahl an Photorezeptorzellen maßgeblich. 5. Innerhalb der Ordnung der Raubtiere ist anhand der vorliegenden Ergebnisse keine Unterscheidung zwischen den einzelnen Spezies oder zwischen der Familie der Felidae und der Canidae anhand der Neuron:Glia-Verhältnisse in der Netzhautperipherie möglich. 6. Die gefundenen Zellzahlenverhältnisse zeigen eine starke Konvergenz bei der Signalverarbeitung in der mittperipheren Netzhaut an. Dies lässt auf eine hohe Lichtempfindlichkeit im peripheren Gesichtsfeld auf Kosten der Sehschärfe in diesem Bereich schließen. 7. Alle untersuchten Raubtiere teilen die Eigenschaft der Nachtaktivität bzw. teilweise der Dämmerungsaktivität und alle weisen multizelluläre radiäre Säulen in der peripheren Netzhaut auf. Dies unterstützt die Hypothese, dass die Zusammensetzung der Netzhautsäulen neben der Verwandtschaft ganz wesentlich aus der Lebensweise der Säugetiere resultiert. 8. Für die Nutzung von Boden oder Bäumen als Jagd-/ Lebensraum ließ sich bei den untersuchten Raubtieren hingegen kein Zusammenhang mit einer entsprechenden Spezialisierung der peripheren Netzhaut finden. Die ermittelten Ergebnisse ergänzen die vorhandene Datenlage in der Literatur hinsichtlich der zellulären Verhältnisse in der mittleren Netzhautperipherie von Raubtieren. Dies mag als Basis für künftige Untersuchungen sowie Vergleiche zwischen den Ordnungen dienen. Abschließend werden in dieser Arbeit Überlegungen angestellt zu medizinischen Gesichtspunkten und Forschungsbestrebungen bei der Erkrankung von Auge und Netzhaut, und in wie weit dem wachsenden Wissen um die Müller-Radialgliazelle dabei eine tragende Rolle zufallen kann.

No
The inner retinal complex is a well-defined layer in spectral-domain OCT scans of the retina. The central edge of this layer at the fovea provides anatomical landmarks that can be observed in serial OCT scans of developing full-thickness macular holes (FTMH). Measurement of the movement of these points may clarify the mechanism of FTMH formation. This is a retrospective study of primary FTMH that had a sequence of two OCT scans showing progression of the hole. Measurements were made of the dimensions of the hole, including measurements using the central edge of the inner retinal complex (CEIRC) as markers. The inner retinal separation (distance between the CEIRC across the centre of the fovea) and the Height-IRS (average height of CEIRC above the retinal pigment epithelium) were measured. Eighteen cases were identified in 17 patients. The average increase in the base diameter (368 microns) and the average increase in minimum linear dimension (187 microns) were much larger than the average increase in the inner retinal separation (73 microns). The average increase in Height-IRS was 103 microns. The tangential separation of the outer retina to produce the macular hole is much larger than the tangential separation of the inner retinal layers. A model based on the histology of the Muller cells at the fovea is proposed to explain the findings of this study.

Die Dissertation befasst sich mit der Untersuchung der Ko-Expression des GFAP- und des PLP-Promotors in Müllerzellen der Netzhaut transgener Mäuse. Die verwendete Mauslinie ist tripel-transgen für den GFAP- und den PLP-Promotor sowie für einen ROSA26-Reporter. Durch die Quantifizierung der EYFP-Expression in Müllerzellen konnte gezeigt werden, dass es nach akuter ischämischer Schädigung sowie einer angeborenen retinalen Degeneration in Müllerzellen zu einer Aktivierung des oligodendrozytären PLP-Promotors kommt. Weiterhin wurde festgestellt, dass die Aktivierung des Transkriptionsfaktors Sox-9, der sowohl für die Entwicklung der Müllerzellen als auch für die Oligodendrogenese von entscheidender Rolle ist, mit dieser Promotoraktivierung korreliert. Diese Ergebnisse implizieren, dass Müllerzellen im Rahmen ihrer Stammzelleigenschaften in der Lage sind, auf embryonale Entwicklungsprozesse, die auch die oligodendrozytäre Zellreihe beinhalten, zurückgreifen zu können.:Inhaltsverzeichnis ....................................................................................................................... 3 Bibliographische Darstellung ..................................................................................................... 5 Abkürzungsverzeichnis und Erläuterungen ................................................................................ 6 1 Einleitung ............................................................................................................................ 8 1.1 Die Retina als Teil des Auges ................................................................................................. 8 1.1.1 Aufbau .............................................................................................................................. 8 1.2 Die gliale Müllerzelle ............................................................................................................ 12 1.2.1 Definition und Morphologie der Müllerzellen ............................................................... 12 1.2.2 Funktion .......................................................................................................................... 13 1.2.3 Ursprung und Ontogenese der Müllerzelle ..................................................................... 14 1.3 Erkrankungen der Netzhaut .................................................................................................. 15 1.3.1 Akute Läsionen ............................................................................................................... 15 1.3.2 Chronische Erkrankungen der Netzhaut ......................................................................... 15 1.3.3 Die Rolle der Müllerzelle in der erkrankten Retina ....................................................... 16 1.4 Mausgenetik .......................................................................................................................... 18 1.4.1 Das Cre-loxP-System ..................................................................................................... 18 1.5 Pax-6 und Sox-9: Transkriptionsfaktoren spezifizieren das Zellschicksal ........................... 24 1.5.1 Die PAX-Familie ............................................................................................................ 24 1.5.2 SOX-9-Gene ................................................................................................................... 25 2 Ziele .................................................................................................................................. 26 3 Material und Methoden ..................................................................................................... 27 3.1 Material ................................................................................................................................. 27 3.1.1 Chemikalien .................................................................................................................... 27 3.1.2 Antikörper ....................................................................................................................... 27 3.1.3 Größenstandards ............................................................................................................. 28 3.1.4 Mauslinien ...................................................................................................................... 29 3.1.5 Geräte ............................................................................................................................. 31 3.2 Methoden .............................................................................................................................. 31 3.2.1 Genotypisierung transgener Mäuse ................................................................................ 31 3.2.2 Akute retinale Läsion durch Anlegen eines erhöhten Augeninnendrucks („high intraocular pressure“, HIOP) .......................................................................................... 37 3.2.3 Herstellung und Fixierung der retinalen Gewebsproben ................................................ 37 3.2.4 Immunhistochemische Färbungen .................................................................................. 38 3.2.5 Mikroskopische Auswertung .......................................................................................... 39 3.2.6 Datenverarbeitung und Statistik ..................................................................................... 41 4 Ergebnisse ......................................................................................................................... 42 4.1 Technische Aspekte: Vergleich der Quantifizierung in Ganzpräparate und Querschnitte ... 42 4.1.1 Vergleich der Abbildungen ............................................................................................ 42 4.1.2 Auszählung Retina-Ganzpräparate ................................................................................. 43 4.1.3 Auszählung der Zellen in Querschnitten der Netzhaut ................................................... 45 4.1.4 Vergleich der Quantifizierung von Ganzpräparaten und Querschnitten ........................ 46 4.1.5 Quantifizierung ............................................................................................................... 48 4.2 Analyse der Reporterexpression in der Retina tripel-transgener Mäuse ............................... 49 4.2.1 Quantitative Auswertung GS-positiver Müllerzellen ..................................................... 49 4.2.2 Quantitative Auswertung EYFP-positiver Müllerzellen ................................................ 51 4.2.3 Auswertung des prozentualen Anteils der EYFP-positiven Müllerzellen ...................... 53 4.3 Auswertung der Transkriptionsfaktorexpression von Pax-6 und Sox-9 ............................... 56 4.3.1 Auswertung der Pax-6-positiven Müllerzellen ............................................................... 57 4.3.2 Auswertung der Sox-9-positiven Müllerzellen .............................................................. 60 5 Diskussion ......................................................................................................................... 63 5.1 Die GFAP-Expression in der Müllerzellgliose ..................................................................... 63 5.2 Auswertung und Vergleich der retinalen Ganzpräparate und Querschnitte ......................... 64 5.3 Die Untersuchung der Promotoraktivität nach retinaler Ischämie ........................................ 65 5.4 Die Untersuchung der Promotoraktivität bei angeborener retinaler Degeneration ............... 66 5.5 Die Rolle der Transkriptionsfaktoren Pax-6 und Sox-9 ........................................................ 68 5.5.1 Pax-6 ............................................................................................................................... 68 5.5.2 Sox-9 ............................................................................................................................... 69 5.6 Einordnung der Ergebnisse in die Zellbiologie der Müllerzelle ........................................... 72 6 Zusammenfassung ............................................................................................................. 74 7 Literaturverzeichnis .......................................................................................................... 77 8 Lebenslauf ......................................................................................................................... 83 9 Danksagung ....................................................................................................................... 84 10 Eigenständigkeitserklärung ............................................................................................... 85

碩士
國立臺灣海洋大學
環境生物與漁業科學學系
95
Abstract The cell model of neurotoxicity set up by PC12 cells. The instantaneous drop in the fluorescence responses after added Pb2+ was decreased immediately. This result indicated the contribution of fluorescence quench in PC12 cells under different concentration of Ca2+ and Pb2+. It’s showed the cellular uptake of Pb2+ in real-time. This increased of Indo-1 fluorescence quench with increasing the concentration of Pb2+ occurred in both the extracellular normal Ca2+ and Ca2+ free medium but was most apparent while 20μM Pb2+ was added to PC12 cells in the Ca2+ free medium. In this experiment of the effects on the calcium reaction in PC12 cells by Pb2+. Added ATP（200μM）as a stimulates drug for activates the Ca2+-ATPase. The concentration of calcium reaction in PC12 cell was being inhibited and three times lower than the control（2756.56±40 nM）by obviously, while the Pb2+ added. The digested cell from the gill , muscle , liver , spleen and bowel of Mugil cephalus fry（5.04±0.12 cm of average long, 2.44±0.15 g of average weight）to be experimental subjects. The instantaneous drop in fluorescence after the addition of Pb2+ was always present and indicated the contribution of fluorescence in all organs cells quench under different concentration of Ca2+ by Pb2+. Show that cellular uptake of Pb2+ in real-time. The maximum of Indo-1 fluorescence quench in cells of gill , muscle , liver , spleen and bowel were 41.67±0.23%, 23.80±0.43% , 49.51±0.80% , 40.23±0.63% and 37.66±0.57, respectively. Effects of different contribution of Pb2+ under extracellular different Ca2+ contribution medium, the maximum of Indo-1 fluorescence quench was the liver cell, secondly was spleen and intestinal cell, the least was the muscle cell. Key words: Lead, Grey mullet（Mugil cephalus）, Indo-1.

Gegenstand dieser Arbeit war die Untersuchung von Raubtiernetzhäuten hinsichtlich ihrer zellulären Zusammensetzung in der Peripherie. Anhand der Neuron:Glia-Verhältnisse sollte festgestellt werden, ob alle Raubtiere ähnliche Zellverhältnisse in der Netzhaut aufweisen und welche funktionellen Besonderheiten daraus resultieren können. Es wurde nach Rückschlüssen gesucht auf allgemeine Regeln, nach welchen sich die Säugetiernetzhaut auch in der Peripherie abseits des zentralen scharfen Sehens in ihrer Funktion und Leistungsfähigkeit den Lebensbedingungen anpasst. Im Focus der Betrachtung stand dabei die Müller-Radialgliazelle mit den sie umgebenden Neuronen, welche gemeinsam als funktionelle Einheit in Form einer Zellsäule den Grundbaustein der Netzhaut darstellt. Bereits zuvor wurde bei diesen radiären Säulen eine nicht-stochastische Verteilung der Zellverhältnisse festgestellt, was bedeutet, dass die Anzahl der Neurone je Müllerzelle im Wesentlichen durch die Anzahl der Zellteilungen der späten Vorläuferzellen bestimmt wird und daher mit einer spezifischen Zunahme der Stäbchenanzahl verbunden ist. So wurde eine Korrelation der retinalen Zellverhältnisse mit der Art des vorherrschenden Photorezeptors bzw. der Lebensweise der betreffenden Spezies angenommen. Tagaktive Spezies waren in früheren Arbeiten durch oligozelluläre Netzhautsäulen aufgefallen, während sich nachtaktive Säugetiere durch zellreiche radiäre Säulen auszeichneten. Diese Ansätze sollten weiter verfolgt werden. Raubtiere sind für eine erfolgreiche Jagd auf eine rasche und präzise Wahrnehmung ihrer Umwelt angewiesen. Dabei kommt dem Sehsinn besondere Bedeutung zu. Dieser muss den Lebens- und Jagdgewohnheiten optimal angepasst sein. Räumliches Sehen und Entfernungseinschätzung sind dabei ebenso wichtig wie eine besonders gute Sehschärfe, ein großes Gesichtsfeld und das Erkennen von Formen und Bewegungen bei unterschiedlichsten Lichtverhältnissen. Bei dem Zusammenspiel verschiedener Komponenten, welche den Raubtieren zu einem optimalen Sehen bei Tag und Nacht verhelfen, nimmt die Netzhaut eine zentrale Rolle ein. Im Rahmen dieser Arbeit wurden 17 Vertreter von neun verschiedenen Raubtierspezies betrachtet. Dazu wurden Präparate ihrer Netzhäute verwendet, in welchen die Müller-Radialgliazellen immunhistochemisch durch ein Immunperoxidaseverfahren dargestellt worden waren, jeweils mit dem Primärantikörper α–GFAP, α–Glutaminsynthetase oder α–Vimentin V3B4. Die Gegenfärbung der Zellkerne erfolgte mit Haemalaun. Von diesen Präparaten wurden am Lichtmikroskop mit einer digitalen Kamera Bilder erstellt und im Computer gespeichert. Die morphometrische Auswertung der Aufnahmen erfolgte mit der Software analySIS pro 5.0. Auf diese Weise konnten die Zelldichten in der Netzhaut bestimmt und die zelluläre Zusammensetzung der retinalen Säulen als Zahlenverhältnis von Neuronen je Gliazelle dargestellt werden. Anhand der ermittelten Ergebnisse lassen sich zur vorliegenden Arbeit folgende wesentliche Aussagen treffen: 1. Unter Berücksichtigung der präparationsbedingten Gewebeschrumpfung liegt die Dichte der Müllerzellen etwa zwischen 8.000 – 14.000 Zellen/mm², die der Photorezeptoren im Wesentlichen bei 200.000 – 500.000 Zellen/mm². 2. Die Dichte der Müllerzellen ist zwischen den Arten relativ konstant und unabhängig von der Dichte der Neuronen in der Netzhaut. 3. Je Müllerzelle ist weniger als eine Ganglienzelle zu finden, in der inneren Körnerschicht sind einer Müllerzelle etwa drei bis sechs Neuronen zuzuordnen. In der äußeren Körnerschicht liegen annähernd 22 bis 42 Photorezeptoren pro Müllerzelle vor. Insgesamt findet sich ein Zellverhältnis von ca. 30 – 50 Netzhautneuronen je Müllerzelle. 4. Es wird ersichtlich, dass die radiären Säulen in der mittleren Netzhautperipherie eine vergleichsweise hohe Zellzahl aufweisen. Dabei ist in erster Linie die große Anzahl an Photorezeptorzellen maßgeblich. 5. Innerhalb der Ordnung der Raubtiere ist anhand der vorliegenden Ergebnisse keine Unterscheidung zwischen den einzelnen Spezies oder zwischen der Familie der Felidae und der Canidae anhand der Neuron:Glia-Verhältnisse in der Netzhautperipherie möglich. 6. Die gefundenen Zellzahlenverhältnisse zeigen eine starke Konvergenz bei der Signalverarbeitung in der mittperipheren Netzhaut an. Dies lässt auf eine hohe Lichtempfindlichkeit im peripheren Gesichtsfeld auf Kosten der Sehschärfe in diesem Bereich schließen. 7. Alle untersuchten Raubtiere teilen die Eigenschaft der Nachtaktivität bzw. teilweise der Dämmerungsaktivität und alle weisen multizelluläre radiäre Säulen in der peripheren Netzhaut auf. Dies unterstützt die Hypothese, dass die Zusammensetzung der Netzhautsäulen neben der Verwandtschaft ganz wesentlich aus der Lebensweise der Säugetiere resultiert. 8. Für die Nutzung von Boden oder Bäumen als Jagd-/ Lebensraum ließ sich bei den untersuchten Raubtieren hingegen kein Zusammenhang mit einer entsprechenden Spezialisierung der peripheren Netzhaut finden. Die ermittelten Ergebnisse ergänzen die vorhandene Datenlage in der Literatur hinsichtlich der zellulären Verhältnisse in der mittleren Netzhautperipherie von Raubtieren. Dies mag als Basis für künftige Untersuchungen sowie Vergleiche zwischen den Ordnungen dienen. Abschließend werden in dieser Arbeit Überlegungen angestellt zu medizinischen Gesichtspunkten und Forschungsbestrebungen bei der Erkrankung von Auge und Netzhaut, und in wie weit dem wachsenden Wissen um die Müller-Radialgliazelle dabei eine tragende Rolle zufallen kann.