Prof. Dr. Eberhart Zrenner

Forschungsschwerpunkte: Struktur und Funktion der aufsteigenden Sehbahn, Pathophysiologie der Netzhaut, Neuroprotektion, Neuroprothetik, okuläre Toxikologie und Elektrophysiologie

Eberhart Zrenner ist ein deutscher Augenarzt, der die Erforschung degenerativer Netzhauterkrankungen maßgeblich geprägt hat. Seine Arbeiten zeigen, dass ein vollständiger Verlust des Sehvermögens nicht irreversibel sein muss. Gemeinsam mit einem multidisziplinären Team, entwickelte er subretinale elektronische Sehhilfen, die blinden Patientinnen und Patienten erstmals wieder Seheindrücke ermöglichen. Auch an der Entwicklung gentherapeutischer und neuroprotektiver Behandlungsmöglichkeiten erblicher Netzhautdystrophien ist er maßgeblich beteiligt.

Ein Schwerpunkt seiner Forschung lag auf den Ursachen erblicher Netzhautdegenerationen, insbesondere der Retinitis pigmentosa, einer fortschreitenden Erkrankung, bei der die lichtempfindlichen Sinneszellen (Stäbchen und Zapfen) der Netzhaut zugrunde gehen. Mithilfe von Tiermodellen charakterisierte Eberhart Zrenners Arbeitsgruppe deren pathophysiologische Mechanismen und entwickelte hochsensitive Verfahren zur funktionellen Diagnostik des Sehsystems.

Seit Mitte der 1990er Jahre verfolgte Eberhart Zrenner das Ziel, zerstörte Photorezeptoren durch elektrische Stimulation zu ersetzen. Dabei nutzte er konsequent den subretinalen Ansatz, ein Verfahren, bei dem winzige Photodioden-Arrays direkt unter die Netzhaut implantiert werden – an jener Stelle, an der sich die natürlichen Photorezeptoren ursprünglich befinden. Diese Photodioden wandeln Licht in elektrische Signale um und stimulieren die verbliebenen Nervenzellen der Retina. Das Implantat arbeitet somit „lichtgetrieben“ und benötigt keine externe Kamera. Diese Methode fügt sich besonders harmonisch in die physiologische Signalverarbeitung des Auges ein.

Internationale Aufmerksamkeit erregte eine multizentrische Studie, die 2013 in den „Proceedings of the Royal Society B“ kommentiert wurde. Das von Eberhart Zrenner und seinem Team entwickelte Implantat mit rund 1.500 Mikro-Photodioden wurde bei Patientinnen und Patienten getestet, die infolge einer Retinitis pigmentosa vollständig erblindet waren. Mehrere Teilnehmende konnten nach der Implantation erstmals wieder Lichtquellen, Formen und Buchstaben unterscheiden. Einige erkannten Gesichter, konnten kurze Wörter lesen oder fanden sich im Raum selbstständig zurecht. Diese Ergebnisse galten als wissenschaftlicher Durchbruch, da sie belegten, dass das Gehirn selbst nach jahrelanger Blindheit erneut elektrische Signale der Netzhaut verarbeiten kann.

Die klinischen Erfolge basierten auf langjähriger Grundlagenforschung, die die 2018 veröffentlichte Studie „Electrical activation of degenerated photoreceptors in the rd10 mouse model“ widerspiegelt.Dafür untersuchte Eberhart Zrenners Forschungsgruppe die elektrische Erregbarkeit degenerierter Photorezeptoren im Mausmodell der Retinitis pigmentosa. Es zeigte sich, dass selbst stark geschädigte Stäbchen- und Zapfenzellen weiterhin elektrisch aktivierbar sind, wenn sie mit spezifischen Stimulationsparametern angesprochen werden. Diese Erkenntnis war wegweisend: Sie belegte, dass auch in fortgeschrittenen Krankheitsstadien ein funktionelles Restpotenzial in der Retina vorhanden bleibt, auf das sich die Wirksamkeit subretinaler Implantate stützt.

Mit seiner Grundlagen- und klinischen Forschung legte Eberhart Zrenner die wissenschaftliche Basis für das heutige Forschungsfeld der retinalen Neuroprothetik, das sich international zu einem der innovativsten Bereiche der Augenheilkunde entwickelt hat. Die Publikationen des Augenarztes gelten als Referenz für die elektrische Aktivierung neuronaler Netzwerke im degenerierten Auge und zeigen eindrucksvoll, wie präklinische Forschung, technologische Innovation und patientenorientierte Medizin ineinandergreifen können, um neue Wege der visuellen Rehabilitation zu eröffnen.