Volume 10, Issue 4

Zusammenfassung Epilepsien gehören zu den häufigsten neurologischen Erkrankungen, deren Genese nur ansatzweise verstanden ist. Eine der Ursachen für die Entstehung von Epilepsie können neuronale Migrationsstörungen sein. In letzter Zeit sind mehrere Moleküle identifiziert worden, die Schlüsselfunktionen bei der Wanderung und Positionierung von Nervenzellen während der Schichtenbildung des Gehirns haben. Insbesondere das Glykoprotein Reelin spielt dabei eine wesentliche Rolle, wie aus Studien an der Reelindefizienten Reeler-Maus hervorgeht. Wir haben vor kurzem zeigen können, dass Reelinmangel mit dem Auftreten einer lokalen Migrationstörung im Gyrus dentatus von Patienten mit Temporallappenepilepsie (TLE) korreliert. TLE wird fast immer von Ammonshornsklerose begleitet, die durch einen selektiven Zelltod der Prinzipalneurone im Ammonshorn und einer Störung der Schichtung des Gyrus dentatus, der sog. Körnerzelldispersion, charakterisiert wird. Interessanterweise fanden wir eine direkte Korrelation zwischen Ausprägung der Dispersion und lokalem Reelinmangel bei den TLE-Patienten. Parallel dazu konnte bei diesen Patienten im Bereich der Dispersion das Auftreten eines radialen Gliazellgerüstes nachgewiesen werden, das normalerweise nur während der Entwicklung des Gehirns vorhanden ist. Ähnliche Befunde haben wir auch bei experimentell induzierter Epilepsie bei Mäusen erheben können, sodass wir davon ausgehen, dass die Körnerzelldispersion tatsächlich eine durch Reelinmangel entstandene lokale Migrationsstörung darstellt.

Zusammenfassung Die GABAergen inhibitorischen Interneurone der Hirnrinde bilden eine morphologisch, neurochemisch und elektrophysiologisch heterogene Klasse von Neuronen. Die Diversität ist nicht allein genetisch determiniert, sondern wird während der postnatalen Entwicklung durch Umgebungsfaktoren beeinflusst: bioelektrische Aktivität, Neurotrophine, Afferenzen und sensorische Erfahrung steuern die Entwicklung der neurochemischen Phänotypen. Wir haben im Modell der organtypischen Kultur zentraler visueller Strukturen die ontogenetische Expression von Glutamatdecarboxylasen-65/ 67 (GAD-65/67), Parvalbumin (PARV) und Neuropeptid Y (NPY) analysiert. Die Expression dieser drei Funktionsmarker ist von Aktivität und Neurotrophinen abhängig. Die PARV- und die NPY-Expression werden zudem durch thalamische Afferenzen moduliert. Die NPY-Expression muss von jungen Neuronen regelrecht „erlernt“ werden, um im adulten Kortex bedarfsabhängig aktiviert werden zu können. Wir postulieren die Existenz kritischer Perioden molekularer Plastizität in denen junge Interneurone in Abhängigkeit von Umgebungsfaktoren Phänotypentscheidungen treffen.

Zusammenfassung Die Myelinisierung von Axonen durch Oligodendrozyten und Schwannzellen ist die Folge einer intensiven und beispiellosen Zell-Zell-Interaktion zwischen Axon und Gliazelle. Oligodendrozyten Vorläuferzellen (OVZ) proliferieren, migrieren und differenzieren in Antwort auf neuronale Signale. Zelladhäsionsmoleküle vermitteln die Erkennung und etablieren durch bidirektionale Signaltransduktionswege einen dauerhaften Zell-Zell- Kontakt. Beide Partner reagieren auf die Interaktion, indem sie ihre Zelloberfläche neu organisieren und Membransubdomänen ausbilden: Axone akkumulieren Na+- und K+- Kanäle an definierten Orten, um die saltatorische Erregungsleitung zu gewährleisten. Oligodendrozyten und Schwannzellen bilden die Myelinscheide, wobei sie ihr Zytoskelett und ihren Membrantransport in Richtung des Axons polarisieren. Infolge der axoglialen Interaktion entsteht eine Funktionseinheit, bei der beide Partner im Zusammenspiel und in Abhängigkeit des anderen funktionieren. Der vorliegende Artikel behandelt zunächst die initiale Kontaktaufnahme zwischen Axon und Gliazelle und beleuchtet die wechselseitige Kommunikation zwischen beiden Partnern. Im Hinblick auf die anschließende Myelinisierung wird die Rolle von spezialisierten Membran-Mikrodomänen, genannt „Lipid-Rafts“, bei der axo-glialen Signaltransduktion und Polarisierung des oligodendroglialen Zytoskeletts, sowie der Sortierung von Myelinkomponenten beleuchtet. Da die Myelinisierung einen gezielten Membrantransport voraussetzt, werden die möglichen vesikulären Transportwege für Myelinkomponenten diskutiert. Letztendlich sollen die Zusammenhänge mit Myelinerkrankungen aufgezeigt werden.