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Neurone: Funktion folgt Form
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Neurobiologie

Neurone: Funktion folgt Form

17.11.2014 - Verbindungsprobleme zwischen Nervenzellen lassen sich bei neurodegenerativen Erkrankungen auf Veränderungen der Gestalt der Zellen zurückführen. Das konnten Forscher des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Erkrankung (DZNE) jetzt nachweisen.

Die Wissenschaftler nahmen die elektrische Aktivität einzelner Neuronen und auch größerer Zellverbände unter die Lupe. Dazu untersuchten sie Mäuse, die in ihren Gehirnen für Alzheimer typische Merkmale aufwiesen. Geführt wurde das DZNE-Team von Arbeitsgruppenleiter Stefan Remy, der auch für die Klinik für Epileptologie der Universitätsklinik Bonn forscht. Neben elektrophysiologischen Untersuchungen bestimmten die Wissenschaftler per Präzisionsmikroskopie die Abmessungen gesunder und kranker Nervenzellen. Anhand dieser Strukturdaten konnte Remys Team ein einzelnes Neuron am Computer dreidimensional nachbilden und dessen elektrische Eigenschaften berechnen. Ihre Ergebnisse stellten die Forscher nun im Fachmagazin Neuron vor.

Veränderungen in der Zellgestalt sind bei Krankheiten wie Alzheimer oder Parkinson bereits seit Langem beobachtet worden. „Bei einer ganzen Reihe anderer Hirnerkrankungen verkümmern die Nervenzellen. Das ist typisch für neurodegenerative Prozesse“, erläutert Remy „Bei kranken Zellen sind die Fortsätze im Allgemeinen kleiner und weniger zahlreich als bei gesunden Zellen.“ Bekannt ist zudem, dass die Signalübertragung zwischen den Neuronen gestört ist. „Bislang war allerdings unklar, wie Änderungen der Zellmorphologie und abnorme Funktion zusammenhängen“, sagt Remy. Erstmals konnten die Bonner Forscher nun ein enges Zusammenspiel der beiden Merkmale belegen und Funktionsstörungen einer kranken Zelle auf Formveränderungen zurückführen.

Aus den Erkenntnissen könnten sich neue Therapieoptionen ergeben, so Remy: „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass man mit der Struktur auch die Funktion der Nervenzellen schützt. Pharmaka, die speziell darauf ausgerichtet sind, die Gestalt der Neuronen zu erhalten, könnten den Krankheitsverlauf eventuell günstig beeinflussen.“ Möglicherweise könne das Computermodell auch dabei helfen, die Auswirkungen solcher Therapien vorherzusagen.

© transkript.de/bk

http://www.transkript.de/nachrichten/wissenschaft/2014-03/neurone-funktion-folgt-form.html

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