(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 statt von Donnerstag, dem 24. September 2015, bis Samstag, dem 26. September 2015. 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 Augen- oder 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 dieses 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 University 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 (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 Freisetzungsstellen 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 attraktiv. Neben Vorträgen etablierter Forscher wird 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 sehr kontrovers diskutierte Thema des Freisetzungsmechanismus von Vesikeln an der Bändersynapse in einer Diskussionsrunde besprochen. Moderiert wird die Diskussion von Prof. Dr. Fred Wolf, Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation, Göttingen.
Weitere Informationen zum Symposium: http://rss2015.uni-goettingen.de/
BILDUNTERSCHRIFT: 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. Bildmitte und unten: Elektronenmikroskopische Abbildung einer Synapse und 3D- Rekonstruktion (unten).
WEITERE INFORMATIONEN:
Dr. Sünke Mortensen
MPI für Experimentelle Medizin und SFB 889, Göttingen
Telefon 0551 / 3899 709, mortensen@em.mpg.de
Dr. Jakob Neef
Institut für Auditorische Neurowissenschaften und SFB 889, UMG
Telefon 0551 / 39-22203,jakob.neef@med.uni-goettingen.de
Prof. Dr. Tobias Moser
Institut für Auditorische Neurowissenschaften und SFB 889, UMG
Telefon 0551 / 39-22203, tmoser@gwdg.de