Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

„Iss mich“-Signal der Nervenzellen

23.01.2012
Bei Demenzerkrankungen gehen im Gehirn zunehmend Nervenzellen zugrunde. Wissenschaftler des Instituts für Rekonstruktive Neurobiologie der Universität Bonn haben nun bei Gehirnzellen von Mäusen einen wichtigen Schalter entdeckt, der über Leben und Tod der Nervenzellen entscheidet. Die Ergebnisse sind jetzt im „Journal of Neuroscience“ veröffentlicht.

In Deutschland sind bereits heute rund 1,3 Millionen Menschen von Demenzerkrankungen betroffen, nach Schätzungen wird sich ihre Zahl bis zur Mitte des Jahrhunderts verdoppeln. Bei neurodegenerativen Erkrankungen wie der Alzheimer-Demenz oder Parkinson gehen fortschreitend Gehirnzellen verloren.

Folgen sind etwa Einbußen im Gedächtnis und Bewegungsstörungen. Wissenschaftler weltweit suchen nach den Ursachen des dramatischen Verlustes an Nervenzellen, der offenbar nicht nur kranke, sondern auch gesunde Gehirnzellen betrifft. Forscher des Instituts für Rekonstruktive Neurobiologie der Universität Bonn haben nun anhand von Gehirnzellen aus der Maus eine Ursache aufgeklärt, die Gehirnzellen offenbar aufs Schafott treibt.

Die Nervenzellen sind von einer Membran umhüllt, in deren äußerster Schicht Sialinsäure als natürlicher Baustein vorkommt. „Die Sialinsäuren sind besonders empfindlich und angreifbar. Sie können zum Beispiel durch oxidativen Stress abgeknabbert werden“, sagt Dr. Bettina Linnartz, die Erstautorin der Studie. „Es ist bekannt, dass dies im Zusammenhang mit neurodegenerativen Erkrankungen auftritt.“ Oxidativer Stress wird durch aggressive Sauerstoffverbindung ausgelöst, die bei Stoffwechselvorgängen entstehen und das Entgiftungsvermögen der Zellen überschreiten.

An Nervenzellen von Mäusen untersuchten Dr. Linnartz und Prof. Dr. Harald Neumann vom Institut für Rekonstruktive Neurobiologie, ob die Sialinsäuren ein Signal darstellen, das über den Verbleib der Gehirnzellen entscheidet. Die Forscher spalteten mit einem Enzym die Sialinsäure an den Nervenzellen der Nager ab. Dadurch wurde das Komplementsystem der Immunabwehr aktiv: Es bedeckt die Oberfläche von Krankheitserregern und sterbenden Zellen und ermöglicht dadurch den Fresszellen, die Angreifer zu attackieren. Der sogenannten „Komplementrezeptor drei“ auf Fresszellen erkennt die bedeckten Strukturen. Im Gehirn übernehmen Mikrogliazellen die Aufgabe, abgestorbene Zellsubstanzen und Fremdkörper zu beseitigen.

Die Mikrogliazellen beseitigten im Experiment jedoch nicht fremde Angreifer, sondern die vom Immunsystem markierten körpereigenen Nervenzellen. „Durch die fehlende Sialinsäure in der Membran wurden die eigenen Nervenzellen also als Feinde ‚ausgeflaggt’ und den Fresszellen preisgegeben“, erläutert Dr. Linnartz. „Und das obwohl die Gehirnzellen gesund waren.“ Die Wissenschaftler machten anschließend die Probe aufs Exempel: Sie blockierten den Komplementrezeptor drei, der für die Erkennung der markierten Zellen wichtig ist. „Daraufhin wurden die Nervenzellen nicht von den Fresszellen angegriffen und blieben intakt“, sagt Dr. Linnartz.

„Die Sialinsäuren auf der Membran der Nervenzellen bilden somit eine Art Schutzschicht. Wird diese beispielsweise durch oxidativen Stress im Gehirn entfernt, ist dies ein „Iss-mich“ Signal für die Mikrogliazellen. Diese können mit Hilfe des Komplementrezeptors drei dieses Signal erkennen und die veränderten Nervenzellen auffressen.“

Publikation:
Linnartz B, Kopatz J, Tenner AJ and Neumann H (2012) Sialic Acid on the Neuronal Glycocalyx Prevents Complement C1 Binding and Complement Receptor-3-Mediated Removal by Microglia. Journal of Neuroscience, 32(3):946-952; doi:10.1523/JNEUROSCI.3830-11.2012

Kontakt:

Dr. Bettina Linnartz
Institut für Rekonstruktive Neurobiologie
LIFE & BRAIN Center
Tel. 0228/6885543
E-Mail: linnartz@uni-bonn.de

Johannes Seiler | idw
Weitere Informationen:
http://www3.uni-bonn.de/Pressemitteilungen/020-2012

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht In Deutschland wächst die Zahl der Patienten mit Diabetes mellitus
23.02.2017 | Versorgungsatlas

nachricht Ursache für eine erbliche Muskelerkrankung entdeckt
22.02.2017 | Klinikum der Universität München

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: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

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...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer HHI auf dem Mobile World Congress mit VR- und 5G-Technologien

24.02.2017 | Messenachrichten

MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin

24.02.2017 | Messenachrichten

Auf der molekularen Streckbank

24.02.2017 | Biowissenschaften Chemie