Erstmals sind Nervenzellen bei ihrer Kommunikation genau beobachtet worden: Mit einer speziellen Bildgebungstechnik, der Kryoelektronen-Tomografie, haben Forscher aus Deutschland detaillierte 3D-Aufnahmen von Synapsen eingefangen. Dabei sind in diesen Verbindungen zwischen den Nervenzellen bisher unbekannte Strukturen aufgespürt worden: Die Botschaften zwischen den Nervenzellen werden quasi in Umschläge eingepackt, damit sie punktgenau ihr Ziel erreichen.
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 sogenannte Synapsen, die Nervenimpulse transportieren. Durch diese Kommunikationstechnik handelt, bewegt und denkt der Mensch. Wenn Neurone 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 Wiessenschaftler des Max-Planck-Instituts für Biochemie auf die Vesikel, kleine Verpackungseinheiten, in denen die Transmittermoleküle transportieren werden. Die Wissenschaftler zeigten in ihren 3D-Aufnahmen, dass diese Vesikel miteinander verknüpft sind durch feinste fadenförmige Zellstrukturen, so genannte Filamente. Diese verbinden auch die Vesikel mit der aktiven Zone der Synapse, also der Stelle in der Zellhülle, wo die Transmittermoleküle freigesetzt werden. “Diese filamentartigen Strukturen sind wie Barrieren, die das freie Bewegen der Vesikel verhindern”, erläutert Fernández-Busnadiego. “Sie halten sie an ihrem Platz, bis der auslösende elektrische Impuls ankommt und sorgen dann dafür, dass die Vesikel die Zellhülle erreichen.”
Rubén Fernández-Busnadiego (Max-Planck-Institut für Biochemie, Martinsried) et al.: Journal of Cell Biology, doi: 10.1083/jcb.200908082 ddp/wissenschaft.de ? Rochus Rademacher
