Volume 14, Issue 3

Zusammenfassung Die Weiterleitung eines elektrischen Stimulus von einer Nervenzelle zur nächsten erfolgt an spezialisierten zellulären Schnittstellen, den Synapsen. An chemischen Synapsen erfolgt die Signalübertragung durch die Fusion synaptischer Vesikel mit der präsynaptischen Membran und die Freisetzung darin enthaltener Neurotransmitter in den synaptischen Spalt. Im Gegensatz zu anderen sekretorischen Prozessen erfolgt diese Freisetzung extrem schnell, streng kontrolliert und örtlich begrenzt, gleichzeitig jedoch dynamisch reguliert. Der spezialisierte Bereich der Präsynapse, in dem die Fusion stattfindet, heißt Aktive Zone. Ultrastrukturelle Untersuchungen haben gezeigt, dass sie exakt gegenüber dem postsynaptischen Neurotransmitterrezeptionsapparat liegt, und dass an der Plasmamembran auf beiden Seiten des synaptischen Spalts eine elektronendichte Struktur ausgebildet ist. Dieses elektronendichte Material wird an der Präsynapse als Cytomatrix an der Aktiven Zone (CAZ) oder präsynaptisches Netz bezeichnet. Bis heute wurden fünf Proteinfamilien identifiziert, deren Mitglieder spezifisch an der Aktiven Zone angereichert sind: Munc13s, RIMs, ELKS, Bassoon/Piccolo und Liprin-α. In den letzten Jahren haben die Ergebnisse genetischer, biochemischer, struktureller und physiologischer Untersuchungen erste Einblicke in die Funktion dieser Proteine und ihrer Beteiligung an der Regulation der Fusion synaptischer Vesikel, der Vermittlung verschiedener Formen synaptischer Plastizität und der strukturellen Organisation der Aktiven Zone geliefert.

Zusammenfassung Mitochondrien sind Abkömmlinge von aeroben Bakterien, die früh in der Evolution mit anaeroben Eukaryonten fusionierten und diesen damit die Energiegewinnung aus Sauerstoff ermöglichten. Von den ca. 1500 mitochondrialen Proteinen wird der Großteil nukleär codiert und in die Mitochondrien importiert, nur 13 Proteine werden noch von der mitochondrialen DNA (mtDNA) selbst codiert. Entsprechend unterscheidet man autosomal vererbte nukleäre und maternal vererbte mtDNA-assoziierte mitochondriale Erkrankungen. Zunehmend zeigt sich darüber hinaus, dass mitochondriale Funktionsstörungen auch eine bedeutsame Rolle bei neurodegenerativen Erkrankungen und beim Altern selbst spielen. Dies eröffnet die faszinierende Möglichkeit, dass zukünftige Therapien für mitochondriale Erkrankungen zugleich als neuroprotektive Medikamente gegen M. Parkinson und andere neurodegenerative Prozesse sowie zur Lebensverlängerung eingesetzt werden könnten.

Zusammenfassung Die derzeitige Therapie des Morbus Parkinson ist im Wesentlichen eine symptomatische Behandlung, durch die ein Ausgleich des bestehenden Dopaminmangels im Striatum der Patienten erreicht werden soll bzw. die Dysbalance in den Regelkreisen der Basalganglien normalisiert werden soll. Der Wunsch, die im Rahmen der Erkrankung zugrunde gehenden Neurone vor einem weiteren Untergang zu schützen (Neuroprotektion) und dadurch das Fortschreiten der Erkrankung zu verlangsamen oder zu stoppen, ist Gegenstand intensiver Forschungen. Ein anderer Ansatz hat den Ersatz der zugrunde gegangenen Neurone zum Ziel (Neurorestauration), z. B. mittels Transplantation Dopamin produzierender Zellen oder einer Therapie mit Wachstumsfaktoren. Aufgrund der rasanten Entwicklung insbesondere auf dem Gebiet der Gentherapie mit Durchführung einer Reihe von Studien im Patienten wollen wir in diesem Übersichtsartikel den aktuellen Stand sowie zukünftige Entwicklungen bezüglich neuroprotektiver Strategien und zell- und gentherapeutischer Therapieansätze darstellen.