Gleichgewicht, Hören und Sehen - Max-Planck

Nr. 151, 22. September 2015
Gleichgewicht, Hören und Sehen: Bändersynapsen von
Auge und Ohr vermitteln den Informationsfluss der Sinne
„Ribbon Synapses Symposium“ vom 24. bis 26. September 2015 in Göttingen:
Internationale Experten tauschen sich über die Funktion der genauesten Schaltstellen unseres Nervensystems aus.
(umg/MPIem) Sehen, Hören, Gleichgewicht – bei all diesen Funktionen kommt es
darauf an, Sinnesinformationen möglichst schnell, präzise und zuverlässig weiterzuleiten. Dazu verfügen Sinneszellen in der Netzhaut des Auges und im Innenohr über
ganz besondere Kontaktstellen zu nachgeschalteten Nervenzellen, so genannten
Bändersynapsen (englisch: "Ribbon Synapses"). Defekte dieser Kontaktstellen führen
zu Sinnesbehinderungen, wie Schwerhörigkeit, Nachtblindheit oder gar gänzlicher
Blindheit. Welche molekularen Mechanismen der Geschwindigkeit und Präzision der
Bändersynapsen zu Grunde liegen, wird weltweit intensiv untersucht.
Rund hundert Biologen, Mediziner und Physiker treffen sich seit 2005 zum bereits
fünften Mal zum "Ribbon Synapses Symposium" im Max-Planck-Institut für Experimentelle Medizin in Göttingen, um ihre Forschungsergebnisse auszutauschen. Das
Ribbon Synapses Symposium 2015 findet von Donnerstag, den 24. September 2015,
bis Samstag, den 26. September 2015, statt. Veranstalter ist der Göttinger Sonderforschungsbereich SFB 889 „Zelluläre Mechanismen der sensorischen Verarbeitung“ in
Kooperation mit weiteren Forschungsverbünden. Als Fortbildungsveranstaltung der
Ärztekammer Niedersachsen bietet die Tagung außerdem dem interessierten Augenoder Ohrenarzt Einblicke in den gegenwärtigen Stand der Forschung. Im Nachgang
der Tagung findet am Samstag, dem 26. September 2015, für den wissenschaftlichen
Nachwuchs der hochkarätig besetzte Kurs „Fundamental Principles of Sensory Processing“ des Doktoranden-Programms „Sensory und Motor Neuroscience“ der Göttinger Graduiertenschule für Neurowissenschaften, Biophysik und Molekulare Biowissenschaften (GGNB) statt.
Die wissenschaftliche Leitung des weltweit einzigartigen Symposiums haben Dr. Sünke Mortensen vom Max-Planck-Institut für Experimentelle Medizin Göttingen, Prof. Dr.
Tobias Moser von der Universitätsmedizin Göttingen, Prof. Dr. Frank Schmitz von der
Universität Homburg, Prof. Dr. Joshua Singer von der Unversity of Maryland in College Park, USA, und Prof. Dr. David Zenisek von der Yale University in New Haven,
USA. Die Tagung wird durch Fördermittel der Deutschen Forschungsgemeinschaft
Abb.: Bändersynapsen der Haarsinneszellen.
Bild oben: Die Haarsinneszellen
geben die Schallinformation über
Bändersynapsen (rot und grün) an
die Fortsätze von Nervenzellen
(schematisch in gold) weiter. In
den Bändersynapsen liegen die
synaptischen Bänder der Haarzellen (rot) den Botenstoffrezeptoren
der Nervenfasern (grün) gegenüber. Bild mitte und unten: Elektronenmikroskopische Abbildung
einer Synapse und 3D- Rekonstruktion (unten).
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(SFB 889, Göttingen, SFB 894, Homburg, CNMPB Göttingen und GGNB), die Universitätsmedizin Göttingen und die Max-Planck-Gesellschaft unterstützt.
Sinneszellen geben die Information über Sinnesreize an nachgeschaltete Nervenzellen weiter, die diese dann in Form von elektrischen Signalen verarbeiten. An der Kontaktstelle zwischen den Zellen werden die Signale durch Botenstoffe übertragen, die in
Vesikeln – kleinen membranumhüllten Bläschen – verpackt sind. In Bändersynapsen
wird eine große Zahl Vesikel durch ein charakteristisches Band wie auf einer Perlenschnur nahe der Zellmembran gehalten – daher auch der Name (siehe Abbildung).
Und gerade dieses Band ist es vermutlich, das den Synapsen ihre besondere Präzision und Geschwindigkeit verleiht. Es scheint Vesikel aus dem Zellinneren einzufangen,
um sie dann, wie entlang eines Förderbandes, in Richtung der Membran zu transportieren. Hier sorgen sie an vielen vom synaptischen Band vorgehaltenen Freisetzungs-
Dr. Sünke Mortensen, Organisatorin, MPI für Experimentelle
Medizin, Göttingen. Foto: privat
stellen für eine kontinuierliche und schnelle Signalübertragung. Dafür nutzen die Bändersynapsen besondere Kalziumkanäle, die sich nur wenige Nanometer von den freisetzungsbereiten Vesikeln befinden. Sie kontrollieren deren Freisetzung und wandeln
auch langanhaltende Sinnesreize zuverlässig in Transmitterfreisetzung um.
Mit modernen biochemischen, mikroskopischen und elektrophysiologischen Methoden
konnten bereits Struktur und Funktion einiger Schlüsselkomponenten dieser Nanomaschine identifiziert werden. „Dabei stellte sich heraus, dass die Bändersynapsen sogar
noch weiter auf die verschiedenen Sinnessysteme optimiert sind“, sagt Dr. Sünke
Mortensen. „Weltweit einzigartig ist, dass das „Ribbon Synapses Symposium“ sich auf
die Bändersynapsen fokussiert. Das Symposium bringt Seh- und Hörforscher zusammen, die Unterschiede und Gemeinsamkeiten von Bändersynapsen von Auge und
Ohr herausarbeiten und von der Forschung am jeweilig anderen System lernen können“, sagt Prof. Tobias Moser. Darüber hinaus ist die Tagung für Nachwuchswissenschaftler sehr attraktiv. Neben Vorträgen etablierter Forscher wird auch die Forschung
jüngerer Wissenschaftler in einer großen Zahl von Vorträgen und Postern präsentiert.
Durch den kleinen Rahmen bietet die Tagung viele Möglichkeiten zum Austausch mit
führenden Experten. Am Samstag, dem 26. September 2015, wird das derzeit sehr
kontrovers diskutierte Thema des Freisetzungsmechanismus von Vesikeln an der
Bändersynapse in einer Diskussionsrunde besprochen. Moderiert wird die Diskussion
Prof. Dr. Tobias Moser, Organisator, Institut für Auditorische Neurowissenschaften und InnenOhrLabor, Universitätsmedizin Göttingen. Foto: Böttcher
von Prof. Dr. Fred Wolf, Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation, Göttingen.
Weitere Informationen zum Symposium: http://rss2015.uni-goettingen.de/
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WEITERE INFORMATIONEN:
Dr. Sünke Mortensen
MPI für Experimentelle Medizin und SFB 889, Göttingen
Telefon 0551 / 3899 709, [email protected]
Dr. Jakob Neef
Institut für Auditorische Neurowissenschaften und SFB 889, UMG
Telefon 0551 / 39-22203,[email protected]
Prof. Dr. Tobias Moser
Institut für Auditorische Neurowissenschaften und SFB 889, UMG
Telefon 0551 / 39-22203, [email protected]
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