Signalfaktoren mit doppelter Funktion

Forscher untersuchen, was die
Nerven ans Ziel bringt; © Max-
Planck-Institut für Neurobiologie

Damit sich ein Lebewesen koordiniert bewegen kann, muss der richtige Nerv zum richtigen Muskel finden. In ihren Experimenten befassten sich die Forscher mit dem Signalfaktor GDNF (glial cell line-derived neurotrophic factor) und dessen Rezeptor Ret. Über dieses Signalpaar war bisher nur bekannt, dass es Motoneurone am Leben erhält und das Auswachsen ihrer Axone bewirkt. Nun konnten die Wissenschaftler zum ersten Mal nachweisen, dass das GDNF/Ret-System in der Nervenzelle eine Doppelfunktion hat: Es kann auch Nervenzellen bei der Entwicklung von Organismen zum richtigen Muskelgewebe leiten.

Die Neurobiologen beobachteten dazu die Entwicklung einer motorischen Nervenbahn, die im Hinterbein der Maus den Strecker- und Beugermuskel steuert: Durch Färbemethoden konnten sie nachweisen, dass der Teil der Nervenbahn, der den Beugermuskel versorgt, verstärkt den Rezeptor Ret bildet. Diese Axone wanderten in die Bereiche des Beines, in denen die Forscher besonders viel von dem Faktor GDNF fanden. Schalteten die Wissenschaftler das GDNF/Ret-System genetisch aus, so wanderten die Motoneurone in die falsche Richtung und endeten am Streckermuskel statt am Beugermuskel. Da die Muskeln nun falsch verschaltet waren, konnte sich die Maus nicht richtig bewegen. Das war ein eindeutiger Hinweis darauf, dass das GDNF/Ret-Signalsystem bestimmt, welche Muskeln die Motoneurone ansteuern.

Diese Eigenschaft war von einem Nervenwachstumsfaktor bisher nicht bekannt und liefert ein weiteres Beispiel dafür, dass die Natur ein bewährtes System mehrfach einsetzt.

"Da das menschliche Nervensystem auf den gleichen Signalsystemen basiert, könnte diese Studie auch helfen, seine Entwicklung besser zu verstehen“, so Rüdiger Klein vom Max-Planck-Institut für Neurobiologie.

MEDICA.de; Quelle: Max-Planck-Gesellschaft