Forscher vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt haben ein Schlüsselprotein zur Bildung der Photorezeptor-Synapse in der Netzhaut gefunden. Das Bassoon genannte Protein sorgt offenbar für den korrekten Aufbau dieser ersten Synapse in der Übertragung von Lichtsignalen in der Retina, berichten die Biologen in der Fachzeitschrift “Neuron” (Bd. 37, S. 775).
Oliver Dick und Johann Helmut Brandstätter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung haben die Schlüsselrolle von Bassoon bei einer genetisch veränderten Maus entdeckt, die das essenzielle Protein nicht herstellen kann. Ohne Bassoon sind die Synapsen der Lichtsinneszellen in Aufbau und Funktion derart geschädigt, dass die Mäuse nahezu blind sind.
Bassoon ist unverzichtbar für die Verankerung des synaptischen Bandes an der präsynaptischen Membran der Photorezeptor-Synapse, konnten die Neuroanatomen gemeinsam mit Kollegen vom Leibniz-Institut für Neurobiologie und der Universität Oldenburg in ihren Untersuchungen an den Retinae der Bassoon-Knock-Out-Mäuse zeigen. Das synaptische Band ist eine Struktur innerhalb der Synapse, von der Biologen vermuten, dass sie wie ein Förderband für den kontinuierlichen Nachschub an Transmittervesikeln sorgt.
Fehlt Bassoon, werden die synaptischen Bänder offenbar nicht an der präsynaptischen Membran verankert und schwimmen frei im Zytoplasma. Die mit dem Botenstoff Glutamat gefüllten Vesikel gelangen dann nicht mehr geordnet an die Synapse. Dadurch kann keine Signalübertragung stattfinden, und die Mäuse sind beinahe blind, schreiben die Forscher.
Die Retina ist der lichtaufnehmende, sensorische Teil des Auges. Die Lichtsinneszellen oder Photorezeptoren der Retina wandeln die Lichtquanten in neuronale Signale um und übertragen diese auf nachgeschaltete Nervenzellen durch Freisetzung des chemischen Botenstoffes Glutamat an ihren Synapsen.
Die Photorezeptor-Synapse ist die komplexeste und leistungsfähigste chemische Synapse, die im zentralen Nervensystem zu finden ist. Sie überträgt Lichtsignale, die in ihrer dynamischen Breite von einer sternenklaren Nacht bis zu einem sonnenstrahlenden Tag reichen. Fehlfunktionen an der Photorezeptor-Synapse haben fatale Folgen, die von einer Beeinträchtigung der Sehleistung bis zur völligen Erblindung reichen können.
Cornelia Pfaff
