Bedeutung korrekter Signalwege für die neuronale Entwicklung

Gamma-Aminobuttersäure (GABA) ist bei Säugern der wichtigste inhibitorische Neurotransmitter, d.h. er reduziert die neuronale Erregbarkeit im gesamten Nervensystem. Störungen der Neurotransmission bei GABAergen Neuronen wurden bereits mit Schizophrenie assoziiert.

Das Projekt GABAXONETDEV (Mechanisms of GABAergic interneurons axonal branching in developing cerebellum network) untersuchte nun Genexpression, Zellbiologie und Axonenführung bei zellulären Signalwegen. Insbesondere wurden Migrationswege bei zwei verschiedenen Arten von GABAergen Interneuronen enthüllt: bei Korb- und Sternzellen.

Versuche mit In-vivo-Transplantaten zeigten, dass die migratorischen Pfade für die neuronale Verschaltung bei Korb- und Sternzellen unterschiedlich sind. Dabei war auf mehreren Zeitrafferaufnahmen an Schnitten des Kleinhirngewebes ersichtlich, dass tangential migrierende ML (molecular layer)-GI in der äußeren Körnerzellschicht des Cortex spät integrierende Sternzellen waren.

Die Forscher von GABAXONETDEV beobachteten auch, wie zeitgesteuerte Umgebungsänderungen die funktionelle Reifung innerhalb einer migrierenden, genetisch identischen Vorläuferzellpopulation beeinflussen.

Den Ergebnissen zufolge unterscheiden sich Korb- und Sternzellen daher zunächst in ihrer Migrationsrichtung. Der Zeitpunkt spielt insofern eine Rolle, als die tangentiale Migration die Reifung der Sternzellen verlängert und damit die Differenzierung und Umgebung, in der sie reifen, verzögert.

Die Forschungsdaten von GABAXONETDEV haben gezeigt, dass sich an zeitlich-räumlichen Modellen der Nervenzellentwicklung Ursachen und Entwicklung neuropsychiatrischer Erkrankungen untersuchen lassen, was wiederum Ansätze für neue Therapien bietet.