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Licht im Fokus: Netzhautschäden bei Labornagern
Anja Lohberger
Martin Glösmann
Thomas Rülicke
Many laboratory rodents are crepuscular or nocturnal. Their retina is adapted to low light intensities and is accordingly sensitive to light. However, the care and supervision of the animals usually require a brighter environment than the natural one. A light intensity of 130-325 lux is recommended for keeping photosensitive laboratory animals in the “Guide of the care and use of laboratory animals” in the “Illumination” chapter of the 8th edition (2011). According to some studies, light-induced retinal damage occurs even at these recommended light intensities. The aim of this work was to collect, evaluate and summarize the current state of knowledge on light-induced retinal damage in laboratory rodents under normal lighting conditions. The databases PubMed and Web of Science were mainly used to search for primary literature. The literature search revealed five studies between 2011 and 2019 on light- induced retinal damage in laboratory rodents. The primary criteria, i) reports on retinal damage in laboratory rodents, ii) explicitly induced by low light intensities (<1,000 lux), under cyclic lighting with alternating light-dark phases, iii) published between 2011 and 2019, were expanded and studies published after 1998 were considered. A total of 24 studies were evaluated in this work. All studies confirmed a link between light intensity, duration of illumination and retinal damage. In some studies, light-induced retinal damage also occurred at low light intensities (≤ 200 lux) with cyclic lighting. In addition to lighting scheme, duration of light exposure, and light intensity, the type of light source, the light spectrum, the laboratory animal strain, pigmentation and age of the animals and even the time of examination after exposure to light also contributed to the extent of retinal damage. Light-induced retinal degeneration, the death of photoreceptors and the loss of neuronal function were most frequently observed. Some studies reported that a regeneration of retinal function is possible. Oxidative stress has been shown to cause cell death by apoptosis and necrosis. Based on the currently available data, maximum lighting levels for laboratory rodent housing should be reduced from 325 lux to 200 lux.
Diplomarbeit - Veterinärmedizinische Universität Wien - 2020
Viele Labornager sind dämmerungs- oder nachtaktiv. Ihre Netzhaut ist an geringe Lichtintensitäten angepasst und dementsprechend lichtempfindlich. Jedoch erfordern Pflege und Überwachung der Tiere meist eine hellere Umgebung als die natürliche. Zur Haltung photosensibler Labortiere wird im „Guide of the care and use of laboratory animals“ im Kapitel „Illumination“ der 8. Auflage (2011) eine Lichtintensität von 130-325 Lux empfohlen. Einigen Studien zufolge treten bereits bei diesen empfohlenen Lichtintensitäten lichtbedingte Netzhautschäden auf. Ziel dieser Arbeit war es, den derzeitigen Wissensstand zu lichtinduzierter Netzhaut- schädigung bei Labornagern unter üblichen Lichthaltungsbedingungen zu erheben, aus- zuwerten und zusammenzufassen. Für die Suche nach Primärliteratur wurden vorwiegend die Datenbanken PubMed und Web of Science verwendet. Insgesamt ergab die Literaturrecherche fünf Studien im Zeitraum von 2011 bis 2019 zu lichtinduzierter Netzhautschädigung bei Labornagern. Die ursprünglichen Kriterien, explizit durch geringe Lichtintensitäten (< 1.000 Lux) induzierte Netzhautschäden bei Labornagern unter zyklischer Beleuchtung mit wechselnden Hell- Dunkelphasen im Zeitraum von 2011-2019, wurden ausgeweitet und auch Studien ab 1998 berücksichtigt. Insgesamt wurden in dieser Arbeit 24 Studien ausgewertet. Alle ausgewerteten Studien belegen einen Zusammenhang von Lichtintensität, Beleuchtungsdauer und Ausmaß der Netzhautschädigung. In einigen Studien traten lichtinduzierte Netzhautschäden auch bei geringen Lichtintensitäten (≤ 200 Lux) bei zyklischer Beleuchtung auf. Neben Beleuchtungsschema, -dauer und Lichtintensität tragen auch die Art der Lichtquelle, das Lichtspektrum, der Labortierstamm, Pigmentierung und Alter der Tiere und sogar der Untersuchungszeitpunkt nach Lichtexposition zum Ausmaß der Netzhautschädigung bei. Am häufigsten wurde eine lichtinduzierte Degeneration der Netzhaut, das Absterben von Photorezeptoren und der Funktionsverlust der Neuronen festgestellt. Teilweise wurde eine Regeneration der Netzhautfunktion berichtet. Oxidativer Stress wurde als Ursache für Zelltod durch Apoptose oder Nekrose nachgewiesen. Aufgrund der verfügbaren Daten ist eine Anpassung des für die Haltung photosensibler Labornager empfohlenen Richtwerts von 325 Lux auf eine Lichtintensität von maximal 200 Lux zu empfehlen.
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