Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Entstehungsmodell für Amyotrophe Lateralsklerose in Frage gestellt

06.03.2012
Auch eine gut begründete Hypothese kann sich als wissenschaftliche Sackgasse erweisen – wie ein aktuelles Bespiel aus der medizinischen Forschung zeigt.

Die Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) ist eine Erkrankung des zentralen Nervensystems, die zu einer fortschreitenden Muskellähmung führt. Über eine mögliche Krankheitsursache waren sich die Wissenschaftler bisher weitgehend einig: Ein Transportproblem zentraler Zellbestandteile (Organellen) des Stoffwechsels lässt Axone von motorischen Neuronen verkümmern.


Mikroskopisches Bild eines Rückenmark-Querschnitts, auf dem die Zellkerne – auch der motorischen Nervenzellen – magenta gefärbt sind. Motorische Neuronen im Rückenmark spielen eine zentrale Rolle bei der Entstehung neurogenerativer Erkrankungen wie der Amyotrophen Lateralsklerose. Bild: Thomas Misgeld/TU München


Das Bild zeigt zwei Synapsen auf einem Axon einer motorischen Nervenzelle, die auf einem Muskel endet. Die Aufnahme entstammt einem Maus-Modell der Amyotrophen Lateralsklerose (ALS), bei der die Kommunikation zwischen Nervenzellen und Muskeln gestört ist. Die Energie-produzierenden Mitochondrien sind blau markiert. Die Nervenenden werden als dunkelgraue Strukturen dargestellt, die Kontaktstellen zwischen Nerv und Muskel sind rot eingefärbt. Ein Teil der roten Struktur ist freigelegt: Hier fehlen die Nervenenden, der Nerv-Muskel-Kontakt ist unterbrochen. Bild: Thomas Misgeld/TU München

Neue Untersuchungen eines Forscherteams rund um Prof. Thomas Misgeld von der Technischen Universität München (TUM) stellen jetzt dieses Erklärungsmodell in Frage.

Ein typisches Merkmal neurogenerativer Erkrankungen ist eine Schädigung von Axonen, bis zu einem Meter lange, dünne Fortsätze von Nervenzellen. Wie eine Art Kabel leiten sie elektrische Signale innerhalb eines einzelnen Neurons weiter – bis zu den Synapsen, die dann die Kommunikation zwischen den Nervenzellen übernehmen. Bisher gingen Wissenschaftler davon aus, dass der gestörte Transport von Zellorganellen entlang der Axone unmittelbar zu ihrem Absterben führt, da Organellen wie Mitochondrien für den Stoffwechsel und -austausch in der Zelle verantwortlich sind.

Die Wissenschaftler untersuchten Axone auf morphologische Veränderungen und Störungen im Zelltransport. Unter dem Mikroskop verfolgten sie die Bewegungen einzelner Mitochondrien, den Energielieferanten der Zelle, und von Vesikeln des Endosom-Systems, dem „Speditionsunternehmen“ der Zelle. Zu ihrer eigenen Überraschung stellten sie fest, dass die eingeschränkte Bewegung der Organellen und das Axon-Sterben voneinander unabhängige Prozesse darstellen können – und widerlegten so die bis dahin gültige Hypothese.

Zusammen mit seinem Kollegen Prof. Martin Kerschensteiner von der Ludwig-Maximilians-Universität führte Misgeld umfangreiche Tests an Tiermodellen mit verschiedenen genetischen Mutationen durch, die ALS beim Menschen auslösen. Die beiden Wissenschaftler stützten sich dabei auf ein neuartiges Bildgebungsverfahren, wie Misgeld erklärt: „Für unsere Arbeit entwickelten Martin Kerschensteiner und ich neue Methoden, um die Organellen im Axon mittels genetischer Verfahren zu markieren und unter speziellen ‚Zeitraffer’-Mikroskopen live zu beobachten. Wir haben damit verschiedene ALS-Varianten untersucht. Da wir davon ausgegangen waren, dass allen Krankheitsmodellen ein Transportproblem der Organellen zugrunde liegt, traf uns die Beobachtung, dass verschiedene Modelle sich in dieser Hinsicht unterscheiden, völlig unvorbereitet.“

Offensichtlich gibt es für die eingeschränkte Mobilität der Organellen und für das Absterben der Axone unterschiedliche Mechanismen. Zumindest im Fall der ALS scheint der Zelltransport daher nicht das geeignete Ziel für therapeutische Ansätze darzustellen. „Wir denken, dass unsere Erkenntnisse Folgen für künftige ALS-Studien, vielleicht sogar für Untersuchungen anderer neurogenerativer Erkrankungen wie Alzheimer oder Chorea Huntington haben werden. Das Beispiel der ALS-Hypothese zeigt, wie schwierig es ist, zuverlässige kausale Modelle für dieses Krankheitsbild zu erstellen – und dass wir unsere Annahmen sehr sorgfältig prüfen müssen.“

Originalpublikation:

Axonal transport deficits and degeneration can evolve independently in mouse models of amyotrophic lateral sclerosis
Petar Marinkoviæ, Miriam S. Reuter, Monika S. Brill, Leanne Godinho, Martin Kerschensteiner, and Thomas Misgeld, PNAS Early Edition, Feb. 27-March 2, 2012.

DOI: 10.1073/pnas.1200658109

Dr. Ulrich Marsch | Technische Universität München
Weitere Informationen:
http://portal.mytum.de/welcome

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Wachablösung im Immunsystem: wie Dendritische Zellen ihre Bewaffnung an Mastzellen übergeben
16.11.2017 | Universitätsklinikum Magdeburg

nachricht Wie Lungenkrebs zur Entstehung von Lungenhochdruck führt
16.11.2017 | Justus-Liebig-Universität Gießen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Im Focus: Pflanzenvielfalt von Wäldern aus der Luft abbilden

Produktivität und Stabilität von Waldökosystemen hängen stark von der funktionalen Vielfalt der Pflanzengemeinschaften ab. UZH-Forschenden gelang es, die Pflanzenvielfalt von Wäldern durch Fernerkundung mit Flugzeugen in verschiedenen Massstäben zu messen und zu kartieren – von einzelnen Bäumen bis hin zu ganzen Artengemeinschaften. Die neue Methode ebnet den Weg, um zukünftig die globale Pflanzendiversität aus der Luft und aus dem All zu überwachen.

Ökologische Studien zeigen, dass die Pflanzenvielfalt zentral ist für das Funktionieren von Ökosys-temen. Wälder mit einer höheren funktionalen Vielfalt –...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

Roboter für ein gesundes Altern: „European Robotics Week 2017“ an der Frankfurt UAS

17.11.2017 | Veranstaltungen

Börse für Zukunftstechnologien – Leichtbautag Stade bringt Unternehmen branchenübergreifend zusammen

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

IHP präsentiert sich auf der productronica 2017

17.11.2017 | Messenachrichten

Roboter schafft den Salto rückwärts

17.11.2017 | Innovative Produkte