In vivo Photorezeptoren Kartierung der normalen und erkrankten Fovea des Menschen

• Antragsteller: Dr. Wolf Harmening
• Fachliche Zuordnung: Augenheilkunde ; Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 530371629

Obwohl die menschliche Netzhaut insgesamt etwa 100 Millionen lichtempfindliche Photorezeptorzellen enthält, wird nur eine kleine Gruppe von Zapfen Photorezeptoren im Zentrum der Fovea für die meisten Sehaufgaben verwendet. Ein Funktionsverlust dieser Zellen hat dramatische Folgen für das Sehvermögen, und bei vielen Netzhauterkrankungen sind die Struktur und Funktion der fovealen Photorezeptoren dauerhaft gestört. Aus den weltweit führenden Zentren gibt es Hinweise zu möglichem Therapieerfolge bei genetischen Therapien von Photorezeptorstörungen, jedoch ist der Mechanismus der funktionellen Rettung von Stäbchen und Zapfen und seine Korrelation mit morphologischen Biomarken in der Netzhautbildgebung nicht gut verstanden. Mit Hilfe adaptiver Optiken können nun mikroskopische, zelluläre, strukturelle und funktionelle Veränderungen in der Netzhaut beobachtet werden, was eine direkte mikroskopische Bewertung des betroffenen Gewebes und seiner Auswirkungen auf das Sehvermögen im lebenden Auge ermöglicht. Teilweise aufgrund unzureichender visueller Auflösung und fehlender Analyseinstrumente wurde die Rolle des funktionell wichtigsten Bereichs, des fovealen Zentrums, bisher nicht untersucht. Um diese Lücke zu schließen, werden in diesem Projekt zunächst KI-gestützte Analysewerkzeuge für eine automatische Pipeline zur Erkennung und Quantifizierung fovealer Photorezeptoren in AOSLO-Bildern entwickelt. Anschließend werden wir die foveoläre Zelltopographie in einer großen Kohorte verschiedener Altersgruppen bewerten, um ein topographisches Modell der normalen Fovea zu erstellen, das auch zur Erstellung eines Atlas mit normativen foveolären Zapfentopographiedaten verwendet werden soll. Um eine breite klinische Anwendung zu fördern, werden wir schließlich unsere hochauflösenden Topographiedaten mit klinischen Bilddaten geringerer Auflösung korrelieren und untersuchen, ob leicht verfügbare Bilddaten als Ersatz für zellaufgelöste Analysen verwendet werden können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen