Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Befehle aus der Matrix: Zellumgebung steuert Bildung und Aktivität von Nervenzellkontakten

03.05.2013
Journal of Neuroscience: RUB-Forscher berichten über die Rolle der Extrazellulären Matrix

Die Umwelt formt das Verhalten – und zwar nicht nur von Menschen in der Gesellschaft, sondern auch auf mikroskopischer Ebene. Denn Nervenzellen sind für ihre Funktion von der Zellumgebung, der sogenannten Extrazellulären Matrix, abhängig. Forscher der Ruhr-Universität haben Hinweise gefunden, dass dieses komplexe Geflecht aus Molekülen die Bildung und Aktivität der Nervenzellkontakte steuert.


Nervenzelle im Netz: Das Bild zeigt eine Nervenzelle aus dem Hippocampus einer Maus in Zellkultur, die von einer speziellen Struktur der Extrazellulären Matrix umgeben ist – einem perineuronalen Netz (blau). Verschiedene Strukturen der Synapse sind rot, grün und gelb gefärbt.
RUB, LS Zellmorphologie und Molekulare Neurobiologie

Im „Journal of Neuroscience“ berichtet das Team um Dr. Maren Geißler und Prof. Andreas Faissner vom Lehrstuhl für Zellmorphologie und Molekulare Neurobiologie in Kollaboration mit dem Team um Dr. Ainhara Aguado, Prof. Christian Wetzel und Prof. Hanns Hatt des Lehrstuhls für Zellphysiologie.

Nervenzellen und Astrozyten in Kultur

Die Bochumer Biologen untersuchten in Kooperation mit Prof. Uwe Rauch von der Universität Lund in Schweden Zellen aus dem Gehirn von zwei Mausarten: einer Art mit normaler Extrazellulärer Matrix und einer Art, der aufgrund von genetischer Manipulation vier Bestandteile der Extrazellulären Matrix fehlten, nämlich die Moleküle Tenascin-C, Tenascin-R, Neurocan und Brevican. Die Zellen entnahmen sie aus dem Hippocampus, einer Hirnstruktur, die für das Langzeitgedächtnis entscheidend ist. Das Team untersuchte nicht nur Nervenzellen, sondern auch Astrozyten, die in engem Kontakt mit den Nervenzellen stehen, ihre Funktion unterstützen und Moleküle für die Extrazelluläre Matrix ausscheiden.

Bildung, Stabilität und Aktivität der Nervenzellkontakte hängen von der Matrix ab

Die Forscher kultivierten die Nervenzellen und Astrozyten gemeinsam für vier Wochen mit einer speziell dafür entwickelten Kulturstrategie. Sie beobachteten unter anderem, wie viele Kontaktstellen, sogenannte Synapsen, die Nervenzellen miteinander ausbildeten und wie stabil diese über die Zeit hinweg waren. Stammten entweder die Astrozyten oder die Nervenzellen in der Kulturschale von Tieren mit reduzierter Extrazellulärer Matrix, so erwiesen sich die Synapsen mittelfristig als weniger stabil, und ihre Zahl war deutlich reduziert. Gemeinsam mit dem Lehrstuhl für Zellphysiologie der RUB und der Universität Regensburg fand das Team auch heraus, dass die Nervenzellen mit mutierter Matrix eine geringere Spontanaktivität zeigten als normale Zellen. Die Extrazelluläre Matrix reguliert also Bildung, Stabilität und Aktivität der Nervenzellkontakte. Die Forscher untersuchten auch eine spezielle Struktur der Extrazellulärmatrix, die perineuronalen Netze, die Nobelpreisträger Camillo Golgi erstmals vor mehr als einem Jahrhundert beschrieb. Sie waren in der Umgebung genetisch veränderter Zellen deutlich reduziert.
Titelaufnahme

M. Geissler, C. Gottschling, A. Aguado, U. Rauch, C.H. Wetzel, H. Hatt, A. Faissner (2013): Primary hippocampal neurons, which lack four crucial extracellular matrix molecules, display abnormalities of synaptic structure and function and severe deficits in perineuronal net formation, Journal of Neuroscience, DOI: 10.1523/JNEUROSCI.3275-12.2013

Weitere Informationen

Prof. Dr. Andreas Faissner, Lehrstuhl für Zellmorphologie und Molekulare Neurobiologie, Fakultät für Biologie und Biotechnologie der Ruhr-Universität, 44780 Bochum, Tel. 0234/32-28851, E-Mail: Andreas.Faissner@rub.de

Redaktion: Dr. Julia Weiler

Dr. Josef König | idw
Weitere Informationen:
http://www.ruhr-uni-bochum.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wie Proteine zueinander finden
21.02.2017 | Charité – Universitätsmedizin Berlin

nachricht Kleine Moleküle gegen altersbedingte Erkrankungen
21.02.2017 | Universität Bayreuth

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Im Focus: Breakthrough with a chain of gold atoms

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

Im Focus: Hoch wirksamer Malaria-Impfstoff erfolgreich getestet

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Der Lkw der Zukunft kommt ohne Fahrer aus

21.02.2017 | Veranstaltungen

Physikerinnen und Physiker diskutieren in Bremen über aktuelle Grenzen der Physik

21.02.2017 | Veranstaltungen

Kniffe mit Wirkung in der Biotechnik

21.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rittal vereinbart mit den Betriebsräten Sozialpläne

21.02.2017 | Unternehmensmeldung

Der Lkw der Zukunft kommt ohne Fahrer aus

21.02.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Zur Sprache gebracht: Und das intelligente Haus „hört zu“

21.02.2017 | Messenachrichten