Menü
Göttinger Tageblatt / Eichsfelder Tageblatt | Ihre Zeitung aus Göttingen
Anmelden
Göttingen Mit neuer Methode erkennen Göttinger Wissenschaftler Botenstoff-Recycling
Campus Göttingen Mit neuer Methode erkennen Göttinger Wissenschaftler Botenstoff-Recycling
Partner im Redaktionsnetzwerk Deutschland
18:15 16.11.2010
Methode mit verpacktem Signal und Lichtblitz entwickelt: Hirnforscher Jung und Rhee (von links).
Methode mit verpacktem Signal und Lichtblitz entwickelt: Hirnforscher Jung und Rhee (von links). Quelle: MPIem
Anzeige

Ist dieser Prozess gestört, kommt die Kommunikation zwischen Nervenzellen schnell zum Erliegen, und lebenswichtige Prozesse, die von einer schnellen Informationsvermittlung abhängen, wie etwa das Sehen oder die schnelle Ortung einer Schallquelle, werden unmöglich.

Nervenzellen senden einander Signale über spezialisierte Kontakte, die Synapsen. Wird eine sendende Nervenzelle erregt, so schüttet sie chemische Botenstoffe aus, die aus kleinen, von Membranen umhüllten Vesikeln freigesetzt werden und dann zur Empfängerzelle gelangen. Die Freisetzung der Botenstoffe erfolgt durch Verschmelzen der Vesikel mit der Zellmembran, ein Prozess, der das Zusammenspiel vieler verschiedener Eiweißbausteine der Zelle erfordert.

Bevor die Botenstoff-Vesikel mit der Membran der Nervenzelle verschmelzen können, müssen sie zuerst in einen aktiven Zustand gebracht werden. Der entsprechende biochemische Prozess wird als ‚Priming‘ bezeichnet. Während dieses Prozesses wird eine als SNARE-Komplex bezeichnete Struktur aus Eiweißbausteinen aufgebaut, die für die schnelle Verschmelzung von Vesikeln mit der Zellmembran gebraucht wird.

Wissenschaftler des MPI für Experimentelle Medizin in Göttingen unter der Leitung des koreanischen Hirnforschers Dr. Jeong-Seop Rhee haben das ‚Priming‘ von synaptischen Vesikeln direkt gemessen. Dabei haben sich die Forscher eine Methode zunutze gemacht, die bisher nur in wenigen speziellen Zelltypen verwendet werden konnte. „Anstatt die Nervenzellen elektrisch zu stimulieren, haben wir sie über unser Meßsystem mit einem chemisch verpackten Signal – mit Kalzium-Ionen – befüllt und die Verpackung dann mit einem ultravioletten Lichtblitz zerstört“, erklärt Rhee. Auf diese Weise könne man viele der komplizierten Prozesse, die der Vesikelfusion normalerweise vorausgehen, umgehen. Das Verfahren machten die Wissenschaftler erst dadurch möglich, dass sie Nervenzellen in Petrischalen auf winzigen, nur 0,04 Quadratmillimeter großen Inseln kultivierten.

Mit seiner neuen Methode entdeckte Rhee mit seinen Mitarbeitern Dr. Andrea Burgalossi und Dr. Sangyong Jung, dass zwei als SNAPs bezeichnete Eiweißbausteine von Nervenzellen beim Recycling von SNARE-Komplexen an Synapsen eine extrem wichtige Rolle spielen. Ohne SNAPs wird die Wiedergewinnung der einzelnen Komponenten von SNARE-Komplexen blockiert und ebenso in der Folge die Synapsenfunktion. „Besonders fasziniert sind wir von unserer neuen Methode“, meint Jeong-Seop Rhee, „weil sie uns bisher nicht da gewesene Einblicke in die Mechanismen der Botenstofffreisetzung aus Synapsen ermöglicht.“

Aber auch die neuen Erkenntnisse über die ‚Priming‘-Rolle der SNAP-Proteine sind nach Ansicht von Rhee sehr wichtig. „Eine Reihe von Pharmaunternehmen arbeiten an Verfahren, das ‚Priming‘ von synaptischen Vesikeln zu beeinflussen.“ Sollte es gelingen, diesen Prozess pharmakologisch zu regulieren, meint Hirnforscher Rhee, wären neue Epilepsie-Therapien möglich, die viele der Nebenwirkungen umgehen, unter denen aktuelle Therapieverfahren leiden.

jes/NB