„Motoneuronen“ steuern Wachstum von Blutgefäßen im Rückenmark

Schon Forschungsergebnisse aus den letzten zehn Jahren haben die Existenz einer neurovaskulären Verbindung bewiesen. Demnach teilen das zentrale Nervensystem und das Blutgefäßsystem viele molekulare Prinzipien und Signalwege. Eine Heidelberger Forschergruppe, um den Wissenschaftler Dr. Carmen Ruiz de Almodóvar, am Biochemie-Zentrum der Universität Heidelberg, hat spezielle Nervenzellen, sogenannte Motoneuronen, die die Regulation der Bildung von Blutgefäßen im Rückenmark während der Embryonalphase kontrollieren, identifiziert. Ihre Ergebnisse publizierten die Forscher in „Nature Communications“. Das Blutgefäßsystem sei nicht nur bei der Versorgung der Nervenzellen des zentralen Nervensystems mit Sauerstoff und Nährstoffen wichtig. Die Blutgefäße stünden zusätzlich in einer bi-direktionalen Kommunikation zu den Nervenzellen. Auf diese Weise werde die koordinierte gemeinsame Entwicklung und Funktion des Gehirns, gewährleistet, so Almodóvar. Die Wissenschaft steht in der Erforschung solcher molekularer Mechanismen noch am Anfang. Die Erkenntnisse in diesem Regulationsmechanismus eröffnen unter anderem neue Einblicke in Erkrankungen des zentralen Nervensystems. Schon kleinste Abweichungen in diesem  Gleichgewicht, so Patricia Himmels, Erstautorin und Doktorandin in der Forschungsgruppe von Dr. Ruiz de Almodóvar, können dazu führen, dass sich das Blutgefäßwachstum ändert und somit Blutgefäße frühzeitig in die Motoneuronen-Region einwachsen. Zudem konnten die Wissenschaftler feststellen, dass die zielgenaue Vaskularisierung des Rückenmarks in der Frühphase eine Regulation zwischen wachstumsfördernden und wachstumshemmenden Faktoren voraussetzt. Die Ergebnisse lassen zudem darauf schließen, dass sich eine verfrühte Vaskularisierung negativ auf die Positionierung der Motoneuronen auswirken kann. Die Zellkörper der Motoneuronen, die sich in der Großhirnrinde sowie auch im Rückenmark befinden, stimulieren durch die Produktion des Signalmoleküls VEGF-A die Blutgefäßbildung und bedingen durch die Bildung des VEGF-A-bindenden Moleküls sFlt1 deren präzise Ausbildung. Die Wissenschaft erhofft sich durch die Erkenntnis in den regulierenden Zusammenhängen neue Behandlungsstrategien bei neurodegenerativen Erkrankungen und neurologischen Entwicklungsstörungen entwickeln zu können.

Originalpublikation: Nature Communications