Molekulare Neurobiologie Neue Erkenntnisse über die Entwicklung von Nervenzellen
Bisher dachte man, dass dieses Protein nur im Gehirn von Erwachsenen eine Rolle spielt. Doch das stimmt nicht.
Wenn wir lernen oder Informationen abspeichern, spielen die sogenannten ionotropen Glutamatrezeptoren im Gehirn eine wichtige Rolle. Dabei handelt es sich um Proteine, die in der Membran von Nervenzellen sitzen und den Botenstoff Glutamat an sich binden. Dadurch kommt es zur Erregung der Zelle, die daraufhin das Signal an ihre Nachbarn weitergibt. Eine Untergruppe der Glutamatrezeptoren sind die Kainatrezeptoren. Sie waren bisher vor allem dafür bekannt, dass sie helfen, solche neuronalen Netzwerke zu regulieren. Nun haben Forscher der RUB herausgefunden, dass sie auch dazu beitragen, wie sich Nervenzellen direkt nach der Geburt entwickeln.
Über ihre Ergebnisse berichten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Dr. Alexander Jack und Prof. Dr. Petra Wahle von der Arbeitsgruppe Entwicklungsneurobiologie in der Fachzeitschrift Molecular Neurobiology vom 12. November 2018.
Zellen wurden aktiver
Sie nutzten für ihre Versuche Zellen aus dem visuellen Kortex von Ratten. Den Kulturen, die sie im Labor ansetzten, fügten sie geringe Dosen Kainsäure zu. „Wir konnten beobachten, dass dadurch Zellen, die sich noch in einem sehr jungen Stadium befanden, viel aktiver wurden“, sagt Alexander Jack. Zudem wurden andere Nervenzellen durch diese Aktivität angeregt, mehr Zellfortsätze zu bilden. Weitere Experimente zeigten, dass die Rezeptoruntereinheit GluK2 für dieses Verhalten der Zellen verantwortlich ist.
Das Protein GluK2 ist schon seit langem dafür bekannt, die Erregbarkeit einzelner Neurone zu beeinflussen und somit auch zu steuern, wie aktiv ganze Netzwerke sind. Diese Funktionen sind im erwachsenen Gehirn besonders für höhere kognitive Funktionen wichtig. „Die Rolle von GluK2 in der frühen Reifung der Nervenzellen wurde hingegen bislang wenig untersucht“, erklärt Alexander Jack. Die Arbeit der Neurobiologen bietet daher einen wichtigen Ansatzpunkt, weiter in diese Richtung zu forschen.
