Schnelles Denken: Teamarbeit in Nervenzellen
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(idw). Nervenzellen kommunizieren miteinander über so genannte Synapsen, an denen zwei benachbarte Zellen einen Kontakt ausbilden. Die "sendende" Zelle produziert winzige Bläschen ("Vesikel") mit Botenstoffen. Diese verschmelzen mit der Membran und setzen dabei ihre chemischen Botenstoffe frei, wodurch die "empfangende" Nachbarzelle aktiviert wird. Vermittelt wird diese Verschmelzung durch SNARE-Proteine, die auf der Nervenzellmembran sitzen. Für diese Aufgabe organisieren sie sich in Gruppen, auch Cluster genannt. Wie sich die einzelnen Proteine jedoch zu einer Gruppe zusammenfinden, darüber war bis jetzt nur wenig bekannt. Bisher wurde angenommen, dass die Membranproteine dabei auf die Hilfe fremder Proteine oder Lipide angewiesen sind. "Wir konnten nun zeigen, dass sich die Membranproteine vielmehr selbst organisieren, indem sie miteinander wechselwirken", erklärt Projektleiter Thorsten Lang vom Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen. Zu diesem überraschenden Ergebnis gelangten die Forscher, indem sie unterschiedliche Methoden und Ansätze kombinierten, denn so ohne weiteres lassen sich die SNARE-Proteine in Aktion nicht beobachten. "Uns hat besonders interessiert, was die Proteine bewegt, sich zusammen zu tun, und wie flexibel diese Cluster hinsichtlich der Anzahl ihrer Proteine sind", erläutert Thorsten Lang. Die neuen Erkenntnisse haben noch einen interessanten Nebeneffekt. Die wichtige Funktion der SNARE-Proteine in Nervenzellen macht sie zu einem idealen Angriffspunkt für Nervengifte wie die Botulinus-Neurotoxine, kurz Botox genannt. Diese schneiden Syntaxine ab, was direkt auch die Clusterbildung dieser Proteine verhindern würde. Die Arbeiten der Wissenschaftler tragen dazu bei, die Wirkungsweise dieser Nervengifte genauer aufzuklären, so dass diese auch zu unserem Nutzen angewendet werden können. Botox wird bereits erfolgreich bei der Behandlung von Spasmen eingesetzt. In feiner Dosierung werden die Nervenleitungen dazu an der gewünschten Stelle blockiert und dadurch die Muskelspannungen gelöst. Und auch die eine oder andere Hautfalte lässt sich auf diese Weise glätten.
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