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Infektiologie 10. Februar 2016

Weiterer Schritt im Verständnis von Mikrozephalie

Ein Protein übernimmt eine wichtige Rolle bei der asymmetrischen Zellteilung und der Gehirnentwicklung.

Fehler in der Bildung von Nervenzellen können zu neuronalen Entwicklungsstörungen führen. Forscher haben ein Protein untersucht, das an der Entstehung der Mikrozephalie beteiligt ist.

Das menschliche Gehirn besteht aus etwa 200 Milliarden Nervenzellen. Der Ursprung dieser Zellen sind nur wenige neuronalen Stammzellen. Störungen in der Teilung der Stammzellen, verursacht durch genetische Defekte, können zu Fehlbildungen wie Mikrozephalie führen. Dieses Krankheitsbild ist durch ein verringertes Gehirnvolumen und einer damit einhergehenden geistigen Behinderung gekennzeichnet.

Bislang sind zwölf Gene und ihre Proteine bekannt, die mit der Entstehung von Mikrozephalie zusammenhängen. Forscher um Prof. Clemens Cabernard vom Biozentrum der Universität Basel haben nun in neuronalen Stammzellen der Fruchtfliege Drosophila melanogaster, den Neuroblasten, eines dieser Proteine mit dem Kürzel Wdr62 untersucht. Wie sich herausstellte, spielt Wdr62 eine wichtige Rolle bei der asymmetrischen Zellteilung sowie der Gehirnentwicklung. Die Neuroblasten besitzen die Fähigkeit, sich asymmetrisch zu teilen. Dadurch entstehen zwei Tochterzellen. Eine behält den Stammzellcharakter bei, aus der anderen wird eine Vorläuferzelle, aus der sich Nervenzellen entwickeln. Ob sich eine Stammzelle asymmetrisch teilt, wird durch die Positionierung der beiden unterschiedlichen Zentrosomen bestimmt. Diese zwei Pole sind mit der Teilungsspindel, die aus Mikrotubuli besteht, verankert und legen mit dessen Ausrichtung die Teilungsachse fest.

Wie die Forscher berichten, stabilisiert das Protein Wdr62 die Mikrotubuli und hilft damit bei der Ausbildung asymmetrischer Zentrosomen. „Die Bedeutung von Wdr62 zeigt sich klar bei Drosophila-Neuroblasten denen dieses Protein fehlt“, sagt Cabernard. „Dadurch entstehen defekte Zentrosomen, die sich fehlerhaft positionieren und auftrennen. Infolgedessen kann sich der Spindelapparat nicht richtig ausrichten.“ Eine zweite Funktion wirkt sich direkt auf die Hirnentwicklung aus. Drosophila-Fliegen, denen Wdr62 fehlt, weisen ein um 40 Prozent verringertes Hirnvolumen auf. Dies lässt sich auf einen gestörten Zellteilungszyklus zurückführen, der die Teilung von neuronalen Stammzellen verlangsamt.

Quelle: Universität Basel

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