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Wissenschaftler haben den molekularen Mechanismus der Myelinisierung von Axonen entschlüsselt
Zuletzt überprüft: 30.06.2025
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Wissenschaftler haben den molekularen Signalmechanismus entschlüsselt, der den Aufbau einer „elektrischen Isolierung“ in Neuronen auslöst. Dies wiederum wirkt sich positiv auf die Leistungsfähigkeit des Zentralnervensystems (ZNS), insbesondere des Gehirns, aus.
Das Experiment mit Mausneuronen wurde von Forschern der amerikanischen National Institutes of Health (NIH) durchgeführt. Das Hauptziel war herauszufinden, wie sich die Arbeit von Neuronen im Wachstum ihrer isolierenden Hülle widerspiegelt und was ein Signal für ein solches Wachstum gibt. Genauer gesagt handelt es sich bei den Hüllen natürlich nicht um die Körper von Neuronen, sondern um Axone – diese langen Fortsätze von Nervenzellen, die „Botschaften“ an andere Zellen übermitteln.
Es ist bekannt, dass benachbarte Zellen – Oligodendrozyten – für die Bildung der Myelinscheide von Axonen im Zentralnervensystem verantwortlich sind. Das von ihnen produzierte Myelin wickelt sich um das Axon und dient als „elektrische Isolierung für das Kabel“. Das Vorhandensein einer solchen Hülle (Myelinisierung) erhöht die Geschwindigkeit der Nervenimpulsübertragung um eine Größenordnung.
Dieser Prozess im menschlichen ZNS und Gehirn ist von der Geburt bis zum Alter von etwa 20 Jahren am intensivsten, wenn ein Mensch lernt, seinen Kopf zu halten, zu gehen, zu sprechen, logisch zu denken usw. Im Gegenteil, bei einer Reihe von Krankheiten (wie Multipler Sklerose) werden die Myelinscheiden der Axone zerstört, was die Funktion des Gehirns und des ZNS verschlechtert.
Das Verständnis des Mechanismus der Myelinisierungsinitiierung würde bei der Entwicklung von Medikamenten für solche Krankheiten und bei der Verlängerung der aktiven Jugend hilfreich sein.
In einer Reihe von Experimenten mit Neuronen in einer Petrischale stellten Biologen aus den USA Folgendes fest: Das primäre Signal für die Myelinisierung ist die elektrische Aktivität des Neurons selbst. Je höher diese ist, desto mehr Myelin erhält es.
Bei elektrischer Stimulation schütteten die kultivierten Nervenzellen den Neurotransmitter Glutamat aus. Dies war ein Anreiz für Oligodendrozyten in derselben Umgebung. Diese bildeten Kontaktpunkte mit dem Axon, begannen mit ihm chemische Signale auszutauschen und begannen schließlich, es mit einer Myelinscheide zu verschließen.
In diesem Fall bildete sich praktisch keine Isolierung um ein bestimmtes Axon einer Nervenzelle, wenn dieses Axon nicht elektrisch aktiv war. Ähnlich kam der Prozess völlig zum Stillstand, wenn Wissenschaftler die Glutamatfreisetzung im Neuron künstlich blockierten, berichtet Medical Xpress.
Es stellte sich heraus, dass die aktivsten Axone im Gehirn eine starke Myelin-Isolierung erhalten, die es ihnen ermöglicht, noch effektiver zu arbeiten. Der Signalstoff Glutamat spielt dabei eine wichtige Rolle. (Die Ergebnisse der Studie wurden in Science Express veröffentlicht.)
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