Die Fähigkeit des menschlichen Gehirns zum verarbeiten und speichern von Informationen ist, bestimmt zu einem großen Teil durch die verbindungen zwischen den Nervenzellen. Chemische Synapsen sind sehr wichtig in diesem Kontext bilden Sie die Schnittstelle für die übertragung von Informationen zwischen den einzelnen Nervenzellen. Anomalien bei der Bildung von Synapsen ist die Ursache vieler neurologischer Erkrankungen wie Autismus. Neurobiologen an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) gefunden haben neue Beweise dafür, dass bestimmte calcium-Kanal-Untereinheiten spielen eine entscheidende Rolle in der Entwicklung von erregenden und hemmenden Synapsen.
α2δ-Untereinheiten haben unterschiedliche Auswirkungen auf die Bildung neuer Synapsen
Autismus-Spektrum-Störung ist eine Erkrankung mit Störungen der Entwicklung, der mit der Geburt beginnt und ist in der Regel manifestiert sich, wenn die einzelnen in Frage Exponate Schwierigkeiten in der sozialen Interaktion und Kommunikation. Es wird postuliert, dass die Haupt-Ursache ist die Störung der synapse-vermittelte Interaktion zwischen Nervenzellen.
Die Ergebnisse mehrerer Studien zeigen, dass so genannte α2δ-Untereinheiten von Kalzium-Kanäle sind beteiligt an der Entstehung und dem fein-tuning von erregenden und hemmenden Nervenzellen, aber wenig bekannt ist bisher darüber, Wann und wie speziell die vier Formen der α2δ-Untereinheiten beteiligt sind. Es ist dieser Aspekt, der das Forschungsteam von Professor Martin Heine vom Institut für Entwicklungsbiologie und Neurobiologie an der Universität Mainz hat nun gerichtet. Was besonders interessant ist, Ihre Forschung zu finden, dass die beiden dominierenden α2δ-Untereinheiten im hippocampus, α2δ1 und α2δ3, haben unterschiedliche Effekte auf die synaptogenese in neuronalen Netzen.
Um zu untersuchen, die zugrunde liegenden Mechanismus, den Forscher vorbereitet isolierte Netzwerke von hippokampalen Neuronen. Die Ergebnisse zeigen, dass während der frühen phase der Entwicklung von neuronalen Netzen, α2δ3-Untereinheit fördert die Freisetzung eines inhibitorischen neurotransmitter, löst die Bildung von inhibitorischen Synapsen und fördert das Wachstum von Axonen von inhibitorischen Neuronen. “Die α2δ3-Untereinheit ist offensichtlich ein wichtiger Faktor im Hinblick auf die frühe Entwicklung der neuronalen Netze”, erklärt Heine. In späteren Phasen der Entwicklung und in den reiferen neuronalen Netzwerke, ist es Untereinheit α2δ1, das fördert die erregende reizweiterleitung und synaptogenese.
Konnektivität setzt auf gezielte Zusammenarbeit zwischen α2δ1 und α2δ3
In Ihrem Artikel im “Journal of Neuroscience”, die Forscher vorgeschlagen, “dass die Bildung der Konnektivität in neuronalen Netzen ist verbunden mit einem konzertierten zusammenspiel von α2δ1 und α2δ3-Untereinheiten von Kalzium-Kanälen”. Dr. Artur Bikbaev, einer der führenden Autoren von der JGU weiter zu dem Schluss, dass die calcium-Kanal-Untereinheiten sind Moleküle, die relevant sind für die Entwicklung des Gehirns. Neue Daten bestätigt die Annahme, dass es eine Verbindung gibt zwischen einer aberration in die Gene Kodieren für Untereinheiten α2δ1 und α2δ3 und Autismus-Spektrum-Störungen. Ein Ungleichgewicht im Verhältnis von exzitatorischen zu inhibitorischen Neuronen ist auch gedacht, um die Ursache der epileptischen Anfälle, welche sehr Häufig begleiten Autismus-Spektrum-Störung.
