Braingain
Merkmal neurodegenerativer Erkrankungen wie Parkinson, Alzheimer und Morbus Huntington ist der allmähliche Verlust der Funktion oder der Struktur von Neuronen (Nervenzellen). Obwohl die Symptome dieser Erkrankungen sich ziemlich stark unterscheiden, hat die Forschung herausgefunden, dass sie auf der subzellularen Ebene einander ähneln. Um die grundlegenden Ursachen dieser Erkrankungen bestimmen zu können, ist es sehr wichtig, die Kommunikation zwischen Gehirnneuronen, gesteuert durch ihre Synapsen, und ihrem Verhalten oder ihren Verknüpfungen zu verstehen. Am schnellsten erfährt man etwas über die Synapsen, indem man sie bei der Fruchtfliege Drosophila manipuliert und das Ergebnis beobachtet. Drosophila lässt sich schnell vermehren, vor allem mit den erwünschten Mutationen, die den Forschern dabei helfen, das Verhalten von Gehirnzellen sowie die Gene, die an den neurodegenerativen Erkrankungen beteiligt sind, zu bestimmen. Um neuronale Schaltungen zu verstehen, müssen die existierenden synaptischen Verbindungen stabilisiert und ehemals funktionierende Synapsen zerlegt werden. Dies kann mithilfe der Drosophila schnell durchgeführt werden. Während die Mechanismen der Synapsenbildung ausgiebig untersucht wurden, ist nur wenig über die für die Stabilisierung der synaptischen Verbindungen zuständigen Mechanismen bekannt. Jeder unangemessene Verlust der Stabilität der Synapsen führt zur Unterbrechung der neuronalen Schaltungen und schließlich zu einer neurodegenerativen Erkrankung. Diese Forschungsarbeit wird durch das EU-Projekt "Molecular analysis of synapse formation, maintenance and disassembly at the drosophila neuromuscular junction" angeführt. Das Projekt will herausfinden, wie synaptische Schaltungen durch Signalereignisse verändert werden, indem es die molekularen Mechanismen bestimmt, die die Synapsen steuern. Das Projekt kombiniert insbesondere die Genetik, Zellbiologie und Physiologie der Drosophila mit detaillierten Tests des Synapsenverhaltens, um Gene zu bestimmen und zu charakterisieren, die an der Stabilität und Zerlegung der Synapsen beteiligt sind. Das Forschungsteam hat bereits die besonderen Mechanismen aufgedeckt, die notwendig sind, damit sich Synapsen normal bilden und stabilisieren können. Es hat auch Hauptgene und spezifische Moleküle bestimmt (neue Zelladhäsionsmoleküle oder ZAM), die an der Bildung und der Stabilität von Synapsen beteiligt sind. Dies sind wertvolle Erkenntnisse für die laufenden Studien, die unser Wissen zu neurodegenerativen Erkrankungen maßgeblich erweitern. Eine fortlaufende Analyse der möglichen Regulierung dieses molekularen Netzwerks während der Bildung und der Pflege der Synapsen sollte unser gegenwärtiges Verständnis von den jeweiligen beteiligten Prozessen einen großen Schritt voranbringen. Der nächste logische Schritt wäre jetzt, eine Behandlung auf dieser Grundlage zu erarbeiten.
