Mainzer Wissenschaftler identifizieren Inhibitor der Myelinbildung im zentralen Nervensystem

Veröffentlichung im der renommierten Zeitschrift „EMBOreports“

12.11.2012

Mainzer Wissenschaftler haben ein weiteres Molekül entdeckt, welches eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Bildung von Myelin im zentralen Nervensystem spielt. Myelin beschleunigt die Reizweiterleitung in Nervenzellen, indem es deren Fortsätze (Axone) an definierten Stellen umhüllt – vergleichbar mit der Plastikisolierung eines Stromkabels. Ihre Ergebnisse haben die Wissenschaftler um Dr. Robin White vom Institut für Physiologie und Pathophysiologie der Universitätsmedizin Mainz kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift „EMBOreports“ veröffentlicht. Damit Nervenzellen effizient Informationen über weite Distanzen übermitteln können, hat sich bei höheren Organismen die sprunghafte, so genannte saltatorische Erregungsleitung entwickelt. Diese wird ermöglicht, indem die zur Reizweiterleitung spezialisierten axonalen Fortsätze der Nervenzellen in definierten Abständen von Myelin, einer Art Isolierschicht, umgeben sind. Im zentralen Nervensystem entsteht Myelin dadurch, dass Oligodendrozyten, ein bestimmter Typ von Gehirnzellen, ihre Zellfortsätze mehrfach um die Axone der Nervenzellen wickeln und einen kompakten Stapel von Zellmembranen – die Myelinscheide – ausbilden. Diese enthält neben einem hohen Lipidanteil zwei Hauptproteine, deren Produktion genau reguliert werden muss. Die aktuelle Studie beschäftigt sich mit der Synthese des so genannten MBP (Myelin Basisches Protein), welches zur Bildung und Stabilisierung der Myelinmembranen unverzichtbar ist. Wie alle Proteine wird auch MBP prinzipiell in zwei Stufen aus der zugrundeliegenden Erbinformation, der DNA, generiert: Zunächst wird die DNA in die so genannte „mRNA“ übersetzt, die wiederum als Matrize für die eigentliche Synthese des MBP-Proteins dient. Während der Myelinbildung wird in Oligodendrozyten diese Produktion des MBP-Proteins so lange unterdrückt bis bestimmte Signale der Nervenzellen die Myelinisierung an spezifischen „Produktionsorten“ initiieren. Bisher war weitgehend unbekannt, wie die Unterdrückung der MBP-Synthese über relativ lange Zeiträume erfolgt. Hier setzt die aktuelle Arbeit der Mainzer Wissenschaftler an: Sie konnten ein Molekül identifizieren, welches für die Inhibierung der MBP-Synthese verantwortlich ist. „Dieses Molekül mit dem Namen ‚sncRNA715’ bindet an die MBP-mRNA und verhindert dadurch die MBP Proteinsynthese“, erläutert Dr. Robin White. „Unsere Forschungsergebnisse zeigen, dass die Mengen von ‚sncRNA715’ und MBP sich während der Myelinbildung gegenläufig verhalten und sich in Oligodendrozyten das Ausmaß der MBP-Produktion durch experimentell veränderte Mengen an ‚sncRNA175’ beeinflussen lässt. Dies deutet darauf hin, dass das neu entdeckte Molekül ein wichtiger Regulationsfaktor der MBP-Synthese ist.“ Die Aufklärung der molekularen Grundlagen der Myelinbildung ist für verschiedene neurologische Erkrankungen von Bedeutung, bei denen es zu einem Verlust der schützenden Myelinschicht kommt. Zum Beispiel versteht man bislang nicht, warum ab einem bestimmten Zeitpunkt im Krankheitsverlauf der Multiplen Sklerose (MS) Schädigungen im Myelin nicht mehr von Oligodendrozyten repariert werden können. „Interessanterweise konnten wir in Zusammenarbeit mit niederländischen Kollegen auch im Hirngewebe von MS-Patienten eine Korrelation zwischen sncRNA715 und dem MBP Protein feststellen“, so Robin White weiter. „In Bereichen des Gehirns, die von der Krankheit betroffen waren, in denen die Myelinbildung also beeinträchtigt ist, fanden sich höhere Mengen an sncRNA715 als in solchen Bereichen, die nicht betroffen waren und in denen die Myelinstruktur scheinbar normal ist. Somit kann unsere Entdeckung helfen, einen molekularen Erklärungsansatz für die gestörte Myelinbildung bei Erkrankungen wie der Multiplen Sklerose zu liefern.“
Kontakt
Dr. Robin White, Institut für Physiologie und Pathophysiologie, Universitätsmedizin Mainz,
Telefon 0 6131 39 27 170, E-Mail: white@uni-mainz.de
Pressekontakt
Dr. Renée Dillinger-Reiter, Stabsstelle Kommunikation und Presse Universitätsmedizin Mainz,
Telefon 06131 17-7424, Fax 06131 17-3496, E-Mail: pr@unimedizin-mainz.de
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