Die Dendritogenese der Purkinje-Zellen

Luck et al. (2021) haben gezeigt, dass ein klassischer Signalweg des Gefäßsystems auch der Kommunikation mit Neuronen dient, sodass man die intrinsische und vernetzte Verbindung zwischen dem Gefäßsystem und dem Nervensystem weiter erforschen sollte. Lange wurde die Bildung von Neuronen und Blutgefäßen getrennt voneinander betrachtet, doch die Forschung der letzten Jahre hat gezeigt, dass es Signale gibt, die Zellen beider Systeme beeinflussen können. Die immer sensitiveren und spezifischeren Untersuchungsmethoden erlauben es inzwischen, selbst geringe Mengen eines Proteins zu detektieren, das zuvor nicht hätte nachgewiesen werden können. So werden Stück für Stück die genauen Mechanismen und Prozesse, die bei der Neurogenese und der Angiogenese eine Rolle spielen, verstanden. Es zeigte sich beim Kleinhirn von Mäusen, dass Nervenzellen einen funktionellen Rezeptor (Tie2) besitzen, der zuvor fast ausschließlich Blutgefäßen zugeordnet worden war. Tie2 ist der Hauptrezeptor für die Angiopoietine Ang1 und Ang2, die in direktem Zusammenhang mit der Angiogenese stehen. Im Fokus standen die Purkinje-Zellen, die mit ihren beeindruckenden Dendritenbäumen die Informationen anderer Nervenzellen im Kleinhirn bündeln und weiterleiten, um etwa die Feinmotorik des Körpers zu ermöglichen. Während der Dendritogenese bilden diese Zellen das wohl größte und meistverzweigte Dendritengeflecht aller Neurone im Gehirn, wobei eine fehlerhafte Entwicklung dieser Vernetzung mit Entwicklungsstörungen wie Autismus in Verbindung gebracht wird. Die Dendritogenese der Purkinje-Zellen erstreckt sich über einen langen, vor allem nachgeburtlichen Zeitraum und läuft zeitgleich mit diversen anderen Entwicklungsprozessen ab, wie etwa der Migration von Nervenzellen und dem Wachstum von Blutgefäßen. Es stellte sich somit die Frage, wie diese verschiedenen Zellen miteinander kommunizieren, um eine zeitlich und morphologisch akkurate Entwicklung sicherzustellen. Aus den Untersuchungsergebnissen kann man nun schließen, dass sowohl Nervenzellen als auch Blutgefäße während der Entwicklung des Gehirns auf die gleichen Signale reagieren.

Literatur

R. Luck, A. Karakatsani, B. Shah, G. Schermann, H. Adler, J. Kupke, N. Tisch, H.-W. Jeong, M. K. Müller, F. Hetsch, A. D’Errico, M. de Palma, E. Wiedtke, D. Grimm, A. Acker-Palmer, J. von Engelhardt., R.H. Adams, H.G. Augustin, & C.R. de Almodóvar (2021). The angiopoietin-Tie2 pathway regulates Purkinje cell dendritic morphogenesis in a cell-autonomous manner. Cell Reports, doi:10.1016/j.celrep.2021.109522.