Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Calciumkanal im Kleinhirn als Auslöser für Bewegungsstörungen und Epilepsien

21.03.2013
Ein Ionenkanal, viele Krankheiten
RUB-Forscher berichten im „Journal of Neuroscience“

Ein Defekt im Calciumkanal vom sogenannten P/Q-Typ in den Nervenzellen des Kleinhirns kann eine Reihe von Bewegungsstörungen und eine spezielle Form der Epilepsie auslösen, die Absencen. Das berichtet ein Forscherteam um Dr. Melanie Mark und Prof. Dr. Stefan Herlitze von der Ruhr-Universität Bochum. Sie untersuchten Mäuse, denen der Ionenkanal vom P/Q-Typ in denjenigen Nervenzellen fehlte, die modulierende Signale ins Kleinhirn senden.

„Wir hoffen, dass unsere Ergebnisse dazu beitragen werden, neue Behandlungsmethoden zu entwickeln, vor allem für Kinder und junge Erwachsene, die an Absencen leiden“, sagt Melanie Mark. Das Team vom Lehrstuhl für Allgemeine Zoologie und Neurobiologie berichtet im „Journal of Neuroscience“.

Mutationen des P/Q-Typ-Kanals können eine Reihe von Krankheiten auslösen

„Eine der größten Herausforderungen in der neurobiologischen Erforschung von Hirnkrankheiten ist, die neuronalen Schaltkreise oder Zelltypen zu identifizieren, in denen die Ursache für die Krankheiten sitzt“, sagt Melanie Mark. Die Bochumer Wissenschaftler wollten diese Frage für bestimmte Bewegungsstörungen klären, die durch eine fehlerhafte Funktion des Kleinhirns zustande kommen. Genauer gesagt untersuchten sie die möglichen Ursachen von motorischen Koordinationsstörungen, Ataxien genannt, und Störungen des Bewegungsablaufs, den sogenannten Dyskinesien. In einer Studie aus dem Jahr 2011 zeigten die Forscher, dass ein bestimmter Typ von Calciumkanälen, der P/Q-Typ, in den Nervenzellen des Kleinhirns Ursprung dieser Krankheiten sein kann. Der Kanal kommt im gesamten Gehirn vor, und Mutationen in ihm können Migräne, verschiedene Epilepsieformen, Dyskinesien und Ataxien bei Menschen bewirken.

Gestörter Kleinhirn-Output reicht aus

„2011 haben wir überraschend herausgefunden, dass ein Verlust von P/Q-Typ-Kanälen, speziell in den Purkinjezellen, dem einzigen Output des Kleinhirnkortex, nicht nur Ataxien und Dyskinesien zur Folge hat, sondern auch eine Krankheit, die vor allem bei Kindern und jungen Erwachsenen auftritt, die Absencen“, so Dr. Mark. Das Forscherteam stellte daraufhin die Hypothese auf, dass ein Defekt in den Ausgangssignalen des Kleinhirns ausreicht, um verschiedene Krankheiten auszulösen, die mit dem P/Q-Kanal in Zusammenhang stehen. Mit anderen Worten: Mutationen des P/Q-Kanals im Kleinhirn können verheerende Folgen haben, selbst wenn die P/Q-Kanäle im restlichen Gehirn intakt sind.

Störung der Eingangssignale hat ähnliche Effekte wie Störung der Ausgangssignale

Für diese Hypothese fand Marks Team nun weitere Hinweise. In der aktuellen Studie störten die Biologen jedoch nicht wie zuvor die Ausgangssignale des Kleinhirns, also die Purkinjezellen, sondern die Eingangssignale. Die Purkinjezellen erhalten modulierenden Input von anderen Neuronen, unter anderem den Körnerzellen. „Diese modulierenden Signale sind wichtig für eine reibungslose Kommunikation zwischen den Nervenzellen des Kleinhirns“, erklärt Melanie Mark. In Mäusen störten die Forscher die Eingangssignale, indem sie durch genetische Manipulation die P/Q-Typ-Kanäle in den Körnerzellen ausschalteten. Das führte zu Ataxien, Dyskinesien und Absencen – genau wie die Manipulation der Ausgangssignale in der früheren Studie. „Die Ergebnisse liefern neue Hinweise, dass das Kleinhirn in den Beginn und/oder Fortlauf von neurologischen Störungen involviert ist“, fasst Mark zusammen. „Wir haben nun auch ein Tiermodell, mit dem wir herausfinden können, welche Signalwege und Moleküle im Kleinhirn die Ursachen für die Krankheiten beim Menschen sind.“

Titelaufnahme

T. Maejima, P. Wollenweber,L.U.C. Teusner, J.L. Noebels, S. Herlitze, M.D. Mark (2013): Postnatal loss of P/Q-type channels confined to rhombic-lip-derived neurons alters synaptic transmission at the parallel fiber to Purkinje Cell synapse and replicates genomic Cacna1a mutation phenotype of ataxia and seizures in mice, The Journal of Neuroscience, doi: 10.1523/JNEUROSCI.5442-12.2013

Weitere Information

Dr. Melanie Mark, Lehrstuhl für Allgemeine Zoologie und Neurobiologie, Fakultät für Biologie und Biotechnologie der Ruhr-Universität, 44780 Bochum, Tel. 0234/32-27913, E-Mail: melanie.mark@rub.de

Prof. Dr. Stefan Herlitze, Lehrstuhl für Allgemeine Zoologie und Neurobiologie, Fakultät für Biologie und Biotechnologie der Ruhr-Universität, 44780 Bochum, Tel. 0234/32-24363, E-Mail: stefan.herlitze@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 Zirkuläre RNA wird in Proteine übersetzt
24.03.2017 | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

nachricht Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen
24.03.2017 | 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: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise