Bonn: Wichtige Rolle des Zentrosoms bei Migration von Nervenzellen

17.02.2023

Im Mittelpunkt der Studie stehen das Wachstum und die Migration von Nervenzellen. Wenn sich Neuronen bilden, verkabeln sie das Gehirn, um die Kommunikation mit den übrigen Neuronen zu ermöglichen. Eines dieser Kabel, das sogenannte Axon, kann sehr lang werden: diese Kabel bilden die Grundlage für neuronale Netzwerke. Gleichzeitig wandern die Neuronen und setzen sich im Kortex fest, der Hirnrinde. Diese Wanderung wird als Migration bezeichnet. Bemerkenswerterweise werden diese dynamischen Prozesse separat gesteuert: Das Axon wächst auch dann noch weiter, nachdem das Neuron seinen Platz im Kortex gefunden hat.

Rolle des Zentrosoms

Bislang war es unter Experten strittig, welche Rolle in diesem Prozess das sogenannte Zentrosom spielt. Der Prozess von Wachstum und Migration wird von einem dynamischen Zellgerüst gestuert, dem Zytoskelett. Dieses Zytoskelett beinhaltet mikroskopisch kleine Röhren, die sogenannten Mikrotubuli. Diese bilden das Rückgrat des Axons und können durch das Zentrosom gebildet werden. Die beteiligten Forscher aus der Arbeitsgruppe von Professor Dr. Frank Bradke haben mit ihren Ergebnissen ein zentrales Rätsel aus dem Feld der Neurobiologie gelöst, um dessen Klärung sich die Wissenschaft schon seit Jahren bemüht.

Dass das Wachstum des Axons und die Steuerung seiner Migrationsbewegung nicht zusammenhängen, ist ein unerwartetes Ergebnis: „Beide Aktionen laufen synchron ab und beide hängen mit den Mikrotubuli zusammen. Trotzdem werden sie offenbar unabhängig voneinander gesteuert“, sagt Stanislav Vinopal, der nach seiner Tätigkeit für das DZNE jetzt an der Jan-Evangelista-Purkyne-Universität im tschechischen Usti nad Labem forscht.

Entdeckung ermöglicht auch künftige Therapien für Nervenzellen

Die Entdeckung der DZNE-Wissenschaftler kann dazu beitragen, eine molekulare Therapie für einige erbliche Krankheiten wie etwa sogenannte Pachygyrien zu entwickeln: Die Mutationen des zentrosomalen Proteins Gamma-Tubulin spielen bei ihnen eine Schlüsselrolle, und auch bei ihnen sind die Axone meistens intakt, während die neuronale Migration auf Probleme stößt. „Vermutlich steckt der gleiche molekulare Mechanismus hinter diesen Störungen, so dass eine künftige Therapie an dieser Stelle ansetzen könnte“, heißt es bei den Forschern vom DZNE.