Generierung von Netzhautverletzungsmodellen bei Xenopus-Kaulquappen

Wir haben mehrere Protokolle entwickelt, um Netzhautschäden oder Netzhautdegeneration bei Xenopus laevis-Kaulquappen zu induzieren. Diese Modelle bieten die Möglichkeit, die Regenerationsmechanismen der Netzhaut zu untersuchen.

Mein Labor arbeitet an der Regeneration der Netzhaut. Wir verwenden den Xenopus-Frosch als Modellsystem. Diese Amphibie ist in der Tat sehr faszinierend, denn im Gegensatz zu Säugetieren, wie wir, kann sie ihre Netzhaut im Falle einer Verletzung sehr effizient regenerieren.

Und wir untersuchen den zugrundeliegenden Mechanismus, denn in Zukunft könnte es nützlich sein, die Netzhautregeneration bei menschlichen Patienten auszulösen, die an neurodegenerativen Netzhauterkrankungen leiden. Wir haben kürzlich entdeckt, dass neben Stammzellen in der Peripherie der Netzhaut und dem retinalen Pigmentepithel auch Neurogliazellen für die Netzhautregeneration im Falle einer Verletzung rekrutiert werden können. Und so untersuchen wir nun die Zusammenhänge zwischen Neuroinflammation und der Regenerationsfähigkeit dieser Zellen.

In der Tat scheint es, dass die neuroinflammatorische Nische eine Schlüsselrolle bei der Modulation der Regeneration der Netzhaut spielt. Um die zellulären und molekularen Mechanismen zu untersuchen, die an der Regeneration der Netzhaut beteiligt sind, haben wir mehrere Paradigmen für Netzhautverletzungen in Xenopus entwickelt. Die erste ist eine mechanische Netzhautverletzung.

Die zweite ist eine transgene Linie, die eine Nitroreduktase-vermittelte Photorezeptor-bedingte Ablation ermöglicht. Das dritte ist ein Retinitis pigmentosa-Modell, das auf einem CRISPR/Cas9-vermittelten Rhodopsin-Knockout basiert, und zum Abschluss ein zytotoxisches Modell, das durch intraokulare Injektion von Kobaltchlorid oder CoCl2 gesteuert wird. Mein Gastlabor hat gezeigt, dass Xenopus zwar seine Netzhaut regenerieren kann, die Effizienz jedoch sehr variabel ist und von den Stadien der Kaulquappe oder von der Art Xenopus laevis oder tropicalis abhängt.

Dies macht Xenopus zu einem fantastischen Modell, um die molekularen Mechanismen zu veranschaulichen, die die Netzhautregeneration auslösen oder begrenzen.