Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Zwischen Plastizität und Tod: Neurone auf dem "Jacobsweg"

28.02.2008
Noch ein, zwei Drehungen am Focus des Mikroskops, und dann tritt aus dem grünlichen Nebel ein strahlend heller grüner Stern hervor ? eine lebende Nervenzelle, 40fach vergrößert und sichtbar gemacht durch ein fluoreszierendes Protein aus Quallen.

Nervenzellen sind komplizierte Gebilde, anders als die meisten Körperzellen besitzen sie fein verzweigte grazile Fortsätze, die einem Antennenwald gleich ihre Umgebung nach Signalen abhören. Bis zu 10.000 Kontakte kann so ein nur wenige Mikrometer großes Neuron mit anderen Zellen unterhalten, und jeder dieser Kontakte hat vermutlich eine ganz eigene Stimme im Gesamt-Konzert der Synapsen.

Soviel Pluralität erfordert Ordnung in der Kommunikation mit der "Zentrale", denn dort, im Zellkern des Neurons, müssen die Signale aus der Peripherie in eine zelluläre Invest-Strategie übersetzt werden: viel genutzte, aktive Synapsen werden ausgebaut und verstärkt, und die weniger aktiven Kontaktstellen werden vorübergehend stillgelegt oder abgebaut ? das ist synaptische Plastizität.

Das Komplizierte daran: an allen Synapsen ist der Indikator für Aktivität derselbe: einströmende Calcium-Ionen, und wenn ihre Konzentration besonders hoch ist, kann das auch durch Übererregung zum Sterben der Zelle führen. Plastizität oder Tod ? macht allein die Calcium-Dosis den Unterschied?
... mehr zu:
»Nervenzelle »Neuron »Synapse »Zellkern

Ganz offensichtlich nicht. Auf der Suche nach Molekülen, die als Signalmittler die unterschiedlichen Botschaften der Synapsen zum Zellkern bringen können, hat der Magdeburger Neurobiologe Michael R. Kreutz gemeinsam mit seinem Team ein neues molekulares Tandem gefunden: der erste Partner, genannt Jacob, ist der Bote zwischen Synapse und Zellkern.

Das Jacob-Protein kann aus den neuronalen Fortsätzen über ein molekulares Erkennungssignal in den Zellkern hineingelangen, wo es Prozesse in Gang setzt, die zu Abbauvorgängen an den Synapsen führen. Der zweite Partner, genannt Caldendrin, spürt in den aktiven Synapsen die eingeströmten Calcium-Ionen auf, bindet dann an Jacob und verhindert so dessen Einwandern in den Zellkern und den damit verbundenen Synapsen-Rückbau - der "Jacobs-Weg" ist unterbrochen.

Dieser neu entdeckte Mechanismus stellt ein interessantes Modell dar, wie Nervenzellen unterscheiden können, ob Signale von physiologisch aktivierten Kontaktstellen kommen oder durch pathophysiologische Ursachen wie Ischämie oder Schlaganfall hevorgerufen sind. Solche Schädigungen des ZNS können zum massiven Verlust von Neuronen führen, aber die detailierten Prozesse, die dabei in den Zellen ablaufen, waren bisher noch nicht bekannt. Nun ist man der Lösung des Rätsels ein ganzes Stück näher gekommen.

Pressemitteilung zum Fachartikel: ?Caldendrin?Jacob: A Protein Liaison That Couples NMDA Receptor Signalling to the Nucleus? von Dieterich DC, Karpova A, Mikhaylova M, Zdobnova I, König I, et al. In PLoS Biology Vol. 6, No. 2, e34 doi:10.1371/journal.pbio.0060034.

Weitere Informationen:

Dr. Michael R. Kreutz
Projektgruppe Neuroplastizität
Leibniz-Institut für Neurobiologie
Brenneckestr. 6
39118 Magdeburg
Tel. 0391-6263-516
Fax 0391-6263-229
Email kreutz@ifn-magdeburg.de

Dr. Constanze Seidenbecher | idw
Weitere Informationen:
http://www.ifn-magdeburg.de

Weitere Berichte zu: Nervenzelle Neuron Synapse Zellkern

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Ein Holodeck für Fliegen, Fische und Mäuse
21.08.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Wie Pflanzen ihr Gedächtnis vererben
21.08.2017 | Gregor Mendel Institut für Molekulare Pflanzenbiologie (GMI)

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: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

International führende Informatiker in Paderborn

21.08.2017 | Veranstaltungen

Wissenschaftliche Grundlagen für eine erfolgreiche Klimapolitik

21.08.2017 | Veranstaltungen

DGI-Forum in Wittenberg: Fake News und Stimmungsmache im Netz

21.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Im Neptun regnet es Diamanten: Forscherteam enthüllt Innenleben kosmischer Eisgiganten

21.08.2017 | Physik Astronomie

Ein Holodeck für Fliegen, Fische und Mäuse

21.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Institut für Lufttransportsysteme der TUHH nimmt neuen Cockpitsimulator in Betrieb

21.08.2017 | Verkehr Logistik