Wie Nervenzellen sich ihren Weg bahnen

Prof. Dr. Fred S. Wouters vom Exzellenzcluster 171 „Mikroskopie im Nanometerbereich“ erhält für sein innovatives Projekt zur Entschlüsselung der grundlegenden Mechanismen neuronaler Wachstumsprozesse drei Jahre Fördergelder vom Human Frontier Science Programm (HFSP).

Während der Gehirnentwicklung müssen die Fortsätze von Nervenzellen, so genannte Axone, über weite Strecken wachsen, um neue Zellkontakte und somit ein funktionierendes Nervennetzwerk auszubilden. Wie dabei die Mechanismen zur Navigation dieser Wachstumsprozesse auf zellulärer Ebene ablaufen, ist bisher unbekannt. Dies will Prof. Dr. Fred S. Wouters, Wissenschaftler im Exzellenzcluster „Mikroskopie im Nanometerbereich“ am DFG-Forschungszentrum Molekularphysiologie des Gehirns (CMPB) an der Universitätsmedizin Göttingen, gemeinsam mit Wissenschaftlern aus den USA und England aufklären. Das Forschungsvorhaben zur Entschlüsselung der grundlegenden Mechanismen neuronaler Wachstumsprozesse wird vom Human Frontier Science Programm (HFSP) mit einem „Program Grant“ gefördert: 1 Million US-Dollar fließen über einen Zeitraum von drei Jahren in das international besetzte Projekt unter Göttinger Leitung. Mit seinem Konzept konnte sich der Prof. Wouters auf internationaler Ebene erfolgreich gegen 600 weitere Bewerber durchsetzen.

„Es ist bekannt, dass richtungsgebende Signalstoffe im Gehirn freigesetzt werden und an passende Rezeptoren der Nervenfasern anbinden. Wie genau die Zusammenarbeit dieser Signalmoleküle jedoch die Wachstumsrichtung der Axone lenkt, ist bisher unbekannt,“ sagt Prof. Wouters. Für die Untersuchung der unbekannten zellulären Prozesse hat das Labor von Prof. Wouters bereits einzigartige Mikroskopieverfahren und molekulare Biosonden entwickelt. Die HFSP-Fördergelder erlauben nun die Entwicklung neuerer Varianten dieser Methoden und Sensoren. Rund ein Drittel der Gesamtsumme stehen dafür direkt der Göttinger Arbeitsgruppe zur Verfügung.

In der Umsetzung seines Forschungsvorhabens wird der Göttinger Wissenschaftler Prof. Dr. Fred Wouters von zwei Forscherkollegen aus den USA und England unterstützt: Prof. Marcel P. Bruchez vom Department of Chemistry and Molecular Biosensors and Imaging Center an der Carnegie Mellon University, Pittsburgh bringt seine Kompetenz in der Herstellung chemisch-synthetischer Biosonden ein. Sein Expertenwissen spielt für das Vorhaben eine wichtige Rolle. Zur Anwendung kommen die künstlich hergestellten Biosonden dann in einem Modell für das Nervenwachstum vom Auge zum visuellen Kortex des Gehirns. Dieses Modell wird von Prof. Christine Holt, vom Department of Physiology, Development and Neuroscience an der University of Cambridge in das Projekt eingebracht.

„Nur durch unsere gemeinsame Arbeit können wir die räumlich-zeitlichen Aspekte des neuronalen Wachstums verstehen. Unsere Erkenntnisse möchten wir zukünftig für die Reparatur zerstörter Nervenverbindungen – wie z.B. nach einem Schlaganfall – nutzen,“ sagt der Leiter der Studie, Prof. Wouters.

Die 'Program Grants' des Human Frontier Science Programms dienen in erster Linie der Förderung von interdisziplinär sowie international ausgerichteter Forschungsverbünden. Deren gemeinsame Expertise soll die Erforschung bisher unbeantworteter biologischer Fragestellungen ermöglichen.

DFG Forschungszentrum Molekularphysiologie des Gehirns (CMPB) und Exzellenzcluster Mikroskopie im Nanometerbereich: Das DFG Forschungszentrum Molekularphysiologie des Gehirns (CMPB) an der Universitätsmedizin Göttingen besteht seit 2002. Im Rahmen der Exzellenzinitiative des Bundes und der Länder wurde es im Oktober 2006 um das Exzellenzcluster Mikroskopie im Nanometerbereich erweitert. Der bestehende und fest etablierte Forschungsverbund der Göttinger Neurowissenschaften wird durch diese Technologieplattform mit höchst innovativen Mikroskopie-Techniken verstärkt.

WEITERE INFORMATIONEN
Universitätsmedizin Göttingen
DFG Forschungszentrum Molekularphysiologie des Gehirns (CMPB)
Prof. Dr. Fred S. Wouters
Labor für Molekulare and Zelluläre Systeme
Abteilung Neuro- und Sinnesphysiologie
Telefon 0551-39-12368
Mail: fred.wouters@gwdg.de