Ärzte Zeitung online, 04.02.2010

Forscher machen detaillierte 3D-Aufnahmen von Synapsen

MARTINSRIED (eb). Forschern vom Max-Planck-Institut (MPI) für Biochemie ist es jetzt gelungen, detaillierte 3D-Aufnahmen von Synapsen einzufangen. Mit Hilfe der Kryoelektronentomografie konnten Strukturen in der Synapse aufgespürt und analysiert werden, die vorher völlig unbekannt waren.

Forscher machen detaillierte 3D-Aufnahmen von Synapsen

Synapsen sind Verbindungen zwischen kommunizierenden Nervenzellen. © Rubén Fernández-Busnadiego / Max-Planck-Institut für Biochemie

Das menschliche Gehirn besitzt mehr als 100 Milliarden Nervenzellen, die wiederum in der Lage sind, mit Tausenden ihrer Nachbaren zu kommunizieren. Verknüpft sind Nervenzellen über Synapsen. Wenn Nervenzellen miteinander kommunizieren, feuert die Senderzelle Transmittermoleküle auf die Empfängerzelle. Das Ergebnis ist ein elektrischer Impuls in der Empfängerzelle und somit die Übertragung von Informationen von einer Zelle auf die andere. In ihrer Arbeit konzentrierten sich die MPI-Wissenschaftler der Forschungsabteilung Molekulare Strukturbiologie, geleitet von Professor Wolfgang Baumeister, auf die kleinen Verpackungseinheiten, Vesikel genannt, in denen die Transmittermoleküle transportieren werden.

Die Wissenschaftler konnten zeigen, dass feinste Filamente diese Vesikel miteinander verknüpfen. Außerdem verbinden die Filamente die Vesikel mit der aktiven Zone der Synapse, der Stelle in der Zellhülle, wo die Transmittermoleküle freigesetzt werden (Journal of Cell Biology, 11, 2010, 145).

Diese filamentartigen Strukturen sind wie Barrieren, die das freie Bewegen der Vesikel verhindern, so Dr. Rubén Fernández-Busnadiego, Wissenschaftler am MPI für Biochemie. Sie halten sie an ihrem Platz bis der auslösende elektrische Impuls ankommt und sorgen dann dafür, dass die Vesikel die Zellhülle erreichen.

Abstract der Studie: "Quantitative analysis of the native presynaptic cytomatrix by cryoelectron tomography".

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