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Gliazellen kommunizieren mit der Netzhaut
 
Neurologie 19. Mai 2012

Späte Rehabilitation der Gliazellen

Ein Meilenstein auf dem Gebiet der Gliazellforschung wurde an der Universität Leipzig gesetzt. In internationaler Zusammenarbeit wurde nachgewiesen, dass Nervenzellen und Gliazellen ähnliche Wirkmechanismen haben. Beide setzen zur Kommunikation Botenstoffe frei. Bislang wurde den Gliazellen diese Fähigkeit abgesprochen.

Gliazellen können vesikulär den Botenstoff Glutamat freisetzen. Dieser Nachweis gelang Dr. Antje Grosche vom Paul-Flechsig-Institut für Hirnforschung der Universität Leipzig. In weiteren Experimenten konnte gezeigt werden, dass diese Glutamat-Freisetzung für die schnelle Volumenregulation der Netzhautzellen unabdingbar ist. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen soll in zukünftigen Experimenten der Einfluss einer gestörten Glutamatfreisetzung aus Gliazellen auf die Entstehung von krankhaften Zellschwellungen (sog. Netzhaut-Ödemen), die als Komplikation zahlreicher Netzhauterkrankungen zur Erblindung führen, untersucht werden.

Zurück zu den Grundlagen

Im Nervengewebe gibt es hauptsächlich zwei Sorten von Zellen: Die kleinen grauen Nervenzellen und die althergebracht als "Nervenkitt" bezeichneten Gliazellen. Von ersteren ist schon lange bekannt, dass sie an Ihren Endigungen Synapsen haben, durch die Informationen als Signale von einer zur anderen Zelle übertragen werden. Für die Übertragung werden Neurotransmitter eingesetzt – ein Grund, warum die Nervenzellen bislang als die einzigartige Arbeiter im Nervensystem betrachtet wurden.


Gliazellen wurde dagegen bis in die jüngste Zeit hinein wenig Beachtung geschenkt. Man betrachtete sie lediglich als "Bindegewebe" des Nervensystems. Im Rahmen eines europäischen Forschungsprojekts konnte nun eine umstrittene Hypothese unterstützt werden: Ebenso wie Nervenzellen können Gliazellen Botenstoffe freisetzen und damit Informationen an Nachbarzellen weitergeben. Dafür wurde die lähmende Wirkung von Botox eingesetzt.

Botox als Gehilfe

In Nervenzellen verhindert das hocheffiziente Nervengift, dass die Synapsen aktiv und Botenstoffe aus den Bläschen freigesetzt werden. Die beteiligten Wissenschaftler haben sich diesen Effekt für Gliazellen zunutze gemacht. Zunächst wurden in Frankreich Mäuse mit Gliazellen gezüchtet, die Botox künstlich selbst herstellen und somit auch vermutete Mechanismen der Informationsverarbeitung in sich blockieren. Wenn das Gift schlicht von außen draufgegeben worden wäre, hätte es sowohl Nerven- als auch Gliazellen erreicht und ein spezifischer Effekt auf die Gliazellen wäre nicht nachweisbar gewesen.

Isolierte Gliazellen

In einem nächsten Schritt galt es, normale Gliazellen und die mit Botox manipulierten zu vergleichen. An dieser Stelle kam Leipzig mit ins Projektboot, weil es als führend auf dem Gebiet der Gliazellforschung gilt. Dafür hat Grosche eine neue Methode entwickelt, um frische Gliazellen zu isolieren und beobachten zu können, wie sie Botenstoffe über den Bläschenmechanismus freisetzen. "Von der Größe her arbeitet man dabei absolut an der Nachweisgrenze." Tatsächlich konnte sie bei Giazellen aus der Netzhaut feststellen, dass sie den Botenstoff Glutamat freisetzen.


Das Ergebnis: Normale Gliazellen haben Botenstoffe freigesetzt, Botox-Gliazellen waren dagegen völlig blockiert. Darüber hinaus konnte die Wissenschaftlerin einen teilweisen Funktionsverlust bei Botox-Gliazellen feststellen. In ihnen war die Interaktion zwischen Glia- und Nervenzellen ebenso gestört wie der Abtransport von Flüssigkeit aus der Netzhaut. Letzteres ist lebensbedrohlich für die Zellen, weil sie anschwellen und zu platzen drohen.

Kümmern sich um den Haushalt

"Die Ergebnisse der Mausstudie sind auf den Menschen übertragbar. Wir besitzen also zwei Sorten ziemlich cleverer Zellen im Nervengewebe, die gut zusammenarbeiten, damit wir als Ganzes gut funktionieren", fasst Arbeitsgruppenleiter Prof. Dr. Andreas Reichenbach die Ergebnisse zusammen. "Bildhaft kann man sagen, Nervenzellen verdienen das Geld in der Familie, sind aber zu beschäftigt, um sich um den Haushalt zu kümmern. Die wichtigen Aufgaben Nahrungsbeschaffung und Aufräumen, also Nährstoffe heran- und verbrauchte Botenstoffe nach der Informationsvermittlung wegzuschaffen, übernehmen die Gliazellen." Beide sind fast mit demselben Satz an Genen ausgestattet, nutzen sie entsprechend ihrer Aufgaben jedoch jeweils mehr oder weniger. "Wir haben herausgefunden, dass beides sehr differenzierte Zellen sind, trotzdem können sie sich gegenseitig nicht ersetzen", ergänzt Grosche.

Link zur Originalveröffentlichung

idw/CL

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