Protein hilft bei der Synapsenbildung Rätsel bei Gehirnentwicklung gelöst - scinexx | Das Wissensmagazin
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Protein hilft bei der Synapsenbildung

Rätsel bei Gehirnentwicklung gelöst

Die meisten Verbindungen zwischen den Nervenzellen im menschlichen Gehirn entstehen erst nach der Geburt. Berliner Wissenschaftler haben jetzt im Tierversuch einen Mechanismus entdeckt, der entscheidend an dieser Synapsenbildung beteiligt ist.

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Wenn Babys zur Welt kommen, ist die Entwicklung des Gehirns keineswegs abgeschlossen. Zwar kommen Tier und Mensch mit allen Nervenzellen zur Welt, aber nur mit einem Bruchteil ihrer Hirnmasse. Der größte Teil des Gehirns bildet sich offenbar nach der Geburt aus.

Neugeborene reagieren auf ihre Umwelt, sie lernen, sie erinnern sich und verstärken damit die vor der Geburt begonnene Verschaltung von Neuronen, das heißt die Ausbildung von Synapsen. Wodurch dieser Prozess auf molekularer Ebene gesteuert wird, ist bisher unvollständig verstanden.

Jetzt haben Dr. René Jüttner und Professor Fritz Rathjen vom Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) Berlin im Versuch mit Hühnerembryo-Zellen sowie Mäusen, in denen sie ein bestimmtes Gen ausgeschaltet hatten (so genannte Knock-out Mäuse), gezeigt, dass ein Protein mit dem Namen CALEB die Ausbildung und Funktion von Synapsen im Nervensystem kurz nach der Geburt unterstützt.

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Das Protein hatte Rathjen bereits 1997 entdeckt. Damals war seine Funktion noch unklar. Jetzt gelang es den beiden Neurobiologen nachzuweisen, dass bei gesunden Kontrolltieren die Produktion von CALEB kurz nach der Geburt am Größten ist, danach nimmt es allmählich ab. Weiter stellten sie fest, dass CALEB bei der Entwicklung der Vorsynapse eine Rolle spielt. Die Vorsynapse ist ein Teil der Synapse, aus welchem Botenstoffe freigesetzt werden, die Signale zur nachgeschalteten Nervenzelle übermitteln.

CALEB gehört nach Angaben der Forscher zur Familie der so genannten epidermal growth factor-Proteine (EGF). Diese Proteine steuern Wachstum und Differenzierung von Zellen.

Wie die Mediziner in der Fachzeitschrift Neuron berichten, wollen sie als nächstes prüfen, ob sich die Funktion von CALEB auch im Lernverhalten ausgewachsener Mäuse widerspiegelt.

(idw – Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC), 22.04.2005 – DLO)

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