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(idw). Wissenschaftler am Biozentrum der Universität Basel haben herausgefunden, dass Neurotransmitter bei der Synapse nicht nur bei der Übertragung von Signalen der Nervenzelle zur Zielzelle eine zentrale Rolle einnehmen, sondern auch bei der Stabilisierung der Rezeptoren der Zielzellen. Die Forschungsergebnisse wurden diese Woche von der renommierten US-Fachzeitschrift "PNAS" veröffentlicht. Synapsen sind die Kontaktstellen, an welchen Nervenzellen mit ihren Zielzellen kommunizieren. Sie bilden eine hochkomplexe spezialisierte Struktur. Die präsynaptische Seite enthält Bläschen, die je nach Art der Synapse eine spezifische chemische Substanz (den Neurotransmitter) enthalten. Auf der gegenüberliegenden Seite, der Postsynapse, sind Proteine hoch konzentriert, die diesen Neurotransmitter binden und danach in der Zielzelle ein Signal auslösen. Die zwei Zellen sind durch den synaptischen Spalt voneinander getrennt. Wird eine Synapse aktiv, so verschmelzen die Bläschen mit der präsynapstischen Membran und der Neurotransmitter wird in den synaptischen Spalt abgegeben. Der Neurotransmitter bindet dann an bestimmte Rezeptoren auf der postsynaptischen Seite und löst ein Signal aus. Die Übertragung ist damit abgeschlossen. In der in "PNAS" veröffentlichten Arbeit hat das Team der Universität Basel an der Synapse zwischen Nervenzellen und Muskelfasern nachweisen können, dass der Neurotransmitter selber eine wichtige Rolle bei der Stabilisierung der richtigen postsynaptischen Rezeptoren spielt. Bisher wurde angenommen, dass die Aggregation der an der Nerv-Muskel-Synapse vorkommenden Azetylcholin-Rezeptoren nur durch die lokale Wirkung des von der Nervenzelle ausgeschiedenen Zelladhäsionsproteins Agrin zustande kommt. In ihren Experimenten haben die Forscher des Biozentrums jetzt festgestellt, dass selbst wenn Agrin nicht von der Nervenzelle sondern von der gesamten Muskelfaser uniform ausgeschüttet wird, es der Nervenzelle gelingt, eine funktionelle Synapse zu bilden. Weiter hat das Forscherteam von Prof. Markus Rüegg herausgefunden, dass diese Synapsenbildung aufgrund der Wirkung des von der Nervenzelle lokal freigesetzten Azetylcholins zustande kommt. Somit haben ihre Versuche erstmals gezeigt, dass nicht nur Zelladhäsionsproteine sondern auch der Neurotransmitter selber eine wichtige Rolle bei der Stabilisierung postsynaptischer Neurotransmitter-Rezeptoren spielt. Eine solche lokale Funktion des Neurotransmitters könnte bei den Synapsen im Gehirn auch die Grundlage für die funktionelle Reifung und molekulare Identität der einzelnen Synapsen sein, welche massgeblich durch Neurotransmitter und Neurotransmitter-Rezeptoren bestimmt ist. Da das Umformen von synaptischen Strukturen auch bei Gedächtnisprozessen wichtig ist, könnten die in dieser Arbeit beschriebenen Mechanismen auch bei solchen Prozessen eine Rolle spielen.
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