Schilddrüse beeinflusst Farbensehen

Damit entscheiden Schilddrüsenhormone lebenslang maßgeblich mit, welches Sehpigment in den Zapfen gebildet wird. Es ist zu vermuten, dass dieser Regelkreis bei allen Säugetieren und auch beim Menschen vorliegt. Ein im Erwachsenenalter auftretender Schilddrüsenhormonmangel (Hypothyreose) würde sich dann auch auf das Farbensehen auswirken.

Aus Studien an Mäusen ist bekannt, dass das Schilddrüsenhormon auch bei der Entwicklung des Auges, insbesondere der Sehzellen, und zwar der für das Farbensehen verantwortlichen Zapfen, eine wichtige Rolle spielt. Die meisten Säugetiere besitzen zwei Zapfentypen mit unterschiedlichen Sehpigmenten (Opsinen), eines empfindlich für kurzwelliges Licht (UV/Blau-Opsin), das andere für mittel- bis langwelliges Licht (Grün-Opsin). Schilddrüsenhormon hemmt über einen Rezeptor die Synthese des UV/Blau-Sehpigments und aktiviert die Produktion des grünen Sehpigments.

Die Regulation von Sehpigmenten durch Schilddrüsenhormon wurde bislang als ein ausschließlich während der Entwicklung auftretendes Phänomen angesehen. Man ging davon aus, dass das „Opsin-Programm“ in ausgereiften Zapfen festgeschrieben ist und keiner weiteren Regulierung bedarf. Diese Vorstellung wird jetzt durch aktuelle Forschungsergebnisse widerlegt. Zunächst untersuchten die Forscher die Rolle des Schilddrüsenhormons in der frühen Entwicklung von Zapfen direkt nach der Geburt. Sie wollten wissen, wie groß das Zeitfenster für den Einfluss des Hormons ist, ab wann es also die Opsin-Produktion nicht mehr steuert. Dabei fanden sie keinen Endpunkt und konnten auch mehrere Wochen nach der Geburt immer noch eine Hormonwirkung beobachten.

Die Wissenschaftler untersuchten daraufhin ausgewachsene Nager, deren Schilddrüsenhormonpegel sie für einige Wochen pharmakologisch absenkten. Bei diesen schalteten nun alle Zapfen auf die Produktion des UV/Blau-Sehpigments um, während die Produktion des grünen Sehpigments heruntergefahren wurde. Nach Absetzen der Behandlung normalisierte sich der Hormonspiegel wieder, und die Zapfen produzierten das „angestammte“ Sehpigment: ein Zapfentyp Grün, der andere UV/Blau.

Die Wissenschaftler folgern, dass die durch ihren Opsin-Gehalt spektral definierten Zapfentypen auch im erwachsenen Tier dynamisch und reversibel durch das Schilddrüsenhormon reguliert werden.

Wenn dieser Regelkreis auch in den menschlichen Zapfen vorliegt, dann würde sich ein im Erwachsenenalter erworbener Thyroidhormonmangel - etwa durch Jodmangelernährung oder nach Schilddrüsenentfernung - auch auf die Sehpigmente der Zapfen auswirken und Farbsehstörungen verursachen.

Quelle: Presseinformation der Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften, Frankfurt/M., 30. März 2011