SachsenForscher suchen "Verkehrsregeln" in Nervenzellen
ntv bei Google bevorzugenIn Nervenzellen müssen molekulare Transporter Fracht über Strecken von bis zu einem Meter bewegen. Dresdner Forscher suchen in einem internationalen Team nach den Regeln, die dabei Staus verhindern.
Dresden (dpa/sn) - Rush hour in menschlichen Zellen: Forscher der Technischen Universität Dresden (TUD) wollen als Teil eines internationalen Teams die "Verkehrsregeln" in Nervenzellen entschlüsseln. Der Europäische Forschungsrat fördert das Projekt mit zehn Millionen Euro. Rund 3,5 Millionen Euro davon gehen an das Center for Molecular Bioengineering der TUD, teilte die Universität mit. Beteiligt sind auch Wissenschaftler aus Göttingen und Warwick in Großbritannien.
Nervenzellen stehen vor einer logistischen Herausforderung
"In unseren Zellen herrscht reger Betrieb. Ständig sind unzählige kleine Pakete in einem komplexen Liefernetz unterwegs. Unsere Nervenzellen stehen vor einer gewaltigen logistischen Herausforderung: Sie müssen lebenswichtige Stoffe durch engste Räume, entlang winziger Transportbahnen und über Strecken von bis zu einem Meter befördern", beschrieb die TUD das Problem und nannte als Beispiel die Entfernung vom Rückenmark bis in die Zehenspitzen.
Bei Stau können Nervenzellen Schaden nehmen
Wenn das zelluläre Liefersystem ins Stocken gerate, könnten Nervenzellen Schaden nehmen und schwere neurologische Erkrankungen entstehen, hieß es. Die Wissenschaftler wollen nun herausfinden, welche Regeln den Verkehr in den Zellen am Laufen halten. Störungen des Transports innerhalb der Zelle würden mit verschiedenen erblichen neurologischen Erkrankungen in Verbindung gebracht, darunter die Morbus Charcot-Marie-Tooth-Erkrankung, die hereditäre spastische Paraplegie und die spinale Muskelatrophie.
Bislang kaum Erkenntnisse, wie der Verkehr in Nervenzellen läuft
"Diese Erkrankungen beeinträchtigen die Nerven, die Bewegungen und Sinnesempfindungen steuern. Die Folgen können Muskelschwäche, Steifheit oder Gefühlsstörungen sein, häufig zuerst in den Beinen und Füßen", hieß es weiter. Bisher wisse man wenig darüber, wie dieser Verkehr in den Zellen organisiert wird. Doch ohne ein Verständnis davon lasse sich kaum erklären, was bei diesen Erkrankungen schiefläuft.
"Wir machen uns deshalb gewissermaßen auf die Suche nach den Verkehrsregeln im Inneren", erklärte Forschungsgruppenleiter Stefan Diez. Bei dem Projekt soll herausgefunden werden, wie Transportpakete aneinander vorbeikommen, wie die molekularen Fahrzeuge Hindernisse umfahren oder die Spur wechseln und wie der Transport über sehr lange Strecken ohne größere Staus funktioniert.
In Dresden wird Transportsystem im Labor nachgebaut
In Warwick untersucht das Team, wie sich die Transportpakete in lebenden menschlichen Nervenzellen bewegen. In Dresden wird das Transportsystem im Labor nachgebaut. In Göttingen sollen Computersimulationen zeigen, wie die einzelnen Komponenten zusammenspielen, teilte die TUD mit.
Die Dresdner Forschungsgruppe um Professor Diez ist auf die Biophysik molekularer Motoren spezialisiert. Nach Angaben der TUD verbindet das Team modernste Mikroskopieverfahren mit der präzisen Herstellung mikroskopisch kleiner Strukturen und Experimente mit biologischen Motorproteinen. Im neuen Projekt soll ein künstliches Transportsystem entstehen, das die räumlichen und mechanischen Herausforderungen im Inneren von Nervenzellen möglichst genau nachbildet.
"Wir werden Netzwerke aus extrem dünnen Transportbahnen konstruieren, wie sie auch in Nervenzellen vorkommen. Außerdem entwickeln wir künstliche, gezielt veränderbare Transportpakete, um zu untersuchen, wie sich unterschiedliche Arten von Frachten auf diesen Bahnen bewegen", erklärte Diez die Herangehensweise. Das Projekt läuft über sechs Jahre.