"Schleusentor" bleibt zu – Hinweise auf mögliche Ursache von Autismus

Beim Menschen wurden Neuroligine vor allem mit Autismus in Verbindung gebracht. Drastische Veränderungen auf zellulärer Ebene und an Nervenverbindungen konnten aber bis heute nicht nachgewiesen werden. „Deshalb sind die neuen Befunde so aufregend“, betont der münstersche Neurobiologe Prof. Dr. Hermann Aberle. „Sie liefern zum ersten Mal Hinweise darauf, dass strukturelle Defekte an Nervenverbindungen das mangelnde Sozialverhalten bei Autismus-Patienten hervorrufen könnten.“

Normalerweise setzt eine Nervenverbindung – eine Synapse – auf der sogenannten präsynaptischen Seite am Nervenende chemische Botenstoffe frei, sobald sie durch einen elektrischen Nervenimpuls gereizt wird. An neuromuskulären Verbindungen, also an Schnittstellen zwischen Nerv und Muskel, driften diese Botenstoffe zur Muskelmembran auf der gegenüberliegenden postsynaptischen Seite. Dadurch wird eine Muskelkontraktion ausgelöst. Wie nun die Teams um Prof. Dr. Hermann Aberle vom Institut für Neuro- und Verhaltensbiologie der WWU und Prof. Dr. Stephan Sigrist von der FU Berlin in der angesehenen Fachzeitschrift „Neuron“ berichten, sind Neuroligine an der Ausbildung des postsynaptischen Areals beteiligt. Bei einem defekten Neuroligin-Gen geht daher oft die halbe Nervenverbindung verloren. Eine geordnete Übertragung von Botenstoffen ist dann nicht mehr möglich, und die elektrische Kommunikation zwischen Nerven- und Muskelzellen ist gestört. „Es ist, als ob ein Schiff in einer Schleuse stecken bleibt, weil das zweite Schleusentor nicht mehr aufgeht“, erklärt Hermann Aberle. Allerdings kommt die Kommunikation an den Nervenverbindungen der Fruchtfliege nicht völlig zum Erliegen. Daher sind die betroffenen Tiere lebensfähig, obwohl sie etwas schwächer sind als ihre Artgenossen.

Autismus ist eine relativ häufige psychische Erkrankung, die etwa jedes 200ste Neugeborene betrifft. Die Entwicklungsstörung ist begleitet von reduzierter Sprachentwicklung und mangelndem Sozialverhalten. Man weiß heute, dass genetische Faktoren eine wesentliche Rolle bei der Entstehung dieser Erkrankung spielen. Im Jahre 2003 brachte der Franzose Thomas Bourgeron defekte Neuroligin-Gene zum ersten Mal mit Autismus in Verbindung. Hermann Aberle und Stephan Sigrist gehen davon aus, dass ihre jüngsten Beobachtungen auf Autismus-Patienten übertragen werden können, da die Funktionsweise und die Struktur der bei den Fliegen untersuchten Nervenverbindungen den Verschaltungen zwischen Nervenzellen im menschlichen Gehirn recht ähnlich sind. „Zukünftige Experimente könnten dies klären. Dank der Fruchtfliege gibt es jetzt erstmals Anhaltspunkte, an denen man anknüpfen kann“, betont Daniel Banovic, münsterscher Koautor der Studie.

Der Fluss der Informationen in Netzwerken von Nerven wird im Wesentlichen durch Veränderungen der Aktivität von Synapsen gesteuert. Die Menge an freigesetztem Botenstoff ist dabei proportional der Reizstärke. Sie kontrolliert somit eine Verstärkung oder Abschwächung der synaptischen Aktivität. Stark erregte Nervenverbindungen werden strukturell verstärkt, selten benutze Verbindungen werden abgebaut. „Man nimmt heutzutage an, dass diese dynamische Plastizität eine entscheidende Rolle spielt, wenn Erlerntes dauerhaft abgespeichert werden soll“, so Hermann Aberle. Da bei fehlerhaftem Neuroligin-Gen die elektrische Aktivität nur lückenhaft weitergegeben werden kann, könnten die Plastizitätsmechanismen außer Kraft gesetzt sein und das Gleichgewicht von starken und schwachen Synapsen nachhaltig verändern. Eine Verschiebung des synaptischen Gleichgewichts könnte als Auslöser für Verhaltensstörungen bei Autismus-Patienten infrage kommen.

Literatur:

Banovic D. et al. (2010): Drosophila Neuroligin 1 Promotes Growth and Postsynaptic Differentiation at Glutamatergic Neuromuscular Junctions; Neuron, Volume 66, Issue 5, 724-738, DOI 10.1016/j.neuron.2010.05.020

Media Contact

Dr. Christina Heimken idw

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie

Der innovations-report bietet im Bereich der "Life Sciences" Berichte und Artikel über Anwendungen und wissenschaftliche Erkenntnisse der modernen Biologie, der Chemie und der Humanmedizin.

Unter anderem finden Sie Wissenswertes aus den Teilbereichen: Bakteriologie, Biochemie, Bionik, Bioinformatik, Biophysik, Biotechnologie, Genetik, Geobotanik, Humanbiologie, Meeresbiologie, Mikrobiologie, Molekularbiologie, Zellbiologie, Zoologie, Bioanorganische Chemie, Mikrochemie und Umweltchemie.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreib Kommentar

Neueste Beiträge

Die ungewisse Zukunft der Ozeane

Studie analysiert die Reaktion von Planktongemeinschaften auf erhöhtes Kohlendioxid Marine Nahrungsnetze und biogeochemische Kreisläufe reagieren sehr empfindlich auf die Zunahme von Kohlendioxid (CO2) – jedoch sind die Auswirkungen weitaus komplexer…

Neues Standardwerkzeug für die Mikrobiologie

Land Thüringen fördert neues System zur Raman-Spektroskopie an der Universität Jena Zu erfahren, was passiert, wenn Mikroorganismen untereinander oder mit höher entwickelten Lebewesen interagieren, kann für Menschen sehr wertvoll sein….

Hoher Schutzstatus zweier neu entdeckter Salamanderarten in Ecuador wünschenswert

Zwei neue Salamanderarten gehören seit Anfang Oktober 2020 zur Fauna Ecuadors welche aufgrund der dort fortschreitenden Lebensraumzerstörung bereits bedroht sind. Der Fund ist einem internationalen Team aus Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern…

By continuing to use the site, you agree to the use of cookies. more information

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close