Effects of the Jimpy mutation on retinal structure and function

Abstract

Die Jimpy Maus hat eine Punktmutation im Proteolipid-Protein Gen (PLP1). Die resultierende Fehlfaltung des Proteins führt zum Zelltod von Oligodendrozyten, Zerstörung der Myelinscheide und nicht angemessen myelinisierten Neuronen im zentralen Nervensystem (ZNS). Es ist nicht bekannt, wie das Fehlen normaler Myelinisierung während der Entwicklung neuronale Funktionen beeinflusst. Aus diesem Grund charakterisierte ich die Netzhaut der Jimpy Maus, um herauszufinden, ob fehlende Myelinisierung im Sehnerv während der Entwicklung Einfluss hat auf die normale Funktion und Morphologie der Netzhaut. Messungen des optokinetischen Reflexes zeigten, dass Jimpy Mäuse im Allgemeinen ein funktionelles visuelles System besitzen. Sowohl PLP1 Antikörperfärbung als auch RT-PCR für PLP1 mRNA zeigten, dass PLP1 nicht in Wildtyp Retina exprimiert ist. Jedoch im Sehnerv, wo PLP1 normalerweise exprimiert wird, war folglich in Jimpy Mäusen die Myelinisierung von Axonen meistens nicht vorhanden. Dennoch waren weder die Anzahl der Axone noch deren Ultrastruktur im Sehnerv betroffen. Physiologische Aufzeichnungen von Ganglienzellaktivität mit Mikroelektroden-Arrays ergab eine Abnahme der vom Stimulus erzeugten Aktivität bei mesopischem Lichtpegel. Morphologische Analysen der Netzhaut zeigten keine signifikanten Unterschiede in der Gesamtmorphologie, wie Dicke der Netzhautschichten oder Zellzahl in der äußeren Körnerschicht. Die Zellkörper in den inneren und äußeren Körnerschichten waren jedoch in der Netzhaut der Jimpy Mäuse größer. Antikörperfärbung mittels Zelltyp-spezifischen Markern zeigte, daß die Anzahl von Stäbchenbipolaren und Horizontalzellen in Jimpy Mäusen erhöht ist. Während die Jimpy Mutation also dramatische Auswirkungen auf die Myelinisierung der Axone von retinalen Ganglienzellen hat, hat sie nur moderate Auswirkungen auf retinale Morphologie und Funktion.