Maus und Mensch sind gar nicht so unterschiedlich wie es auf den ersten Blick scheint, denn die allermeisten Gene des Menschen kommen auch bei der Maus vor. Nils Brose vom Max-Planck-Institut für experimentelle Medizin in Göttingen untersucht die Nervenzellen von Mäusen, die dieselben genetischen Veränderungen tragen, die beim Menschen zu neuropsychiatrischen Erkrankungen führen. So will er die biologischen Ursachen von Gehirnerkrankungen wie Autismus oder Schizophrenie entschlüsseln. Eine wichtige Rolle spielt dabei die Ausschüttung von Botenstoffen aus winzigen Bläschen an den so genannten Synapsen – den zentralen Schaltstellen zwischen Nervenzellen.
Im menschlichen Gehirn arbeiten fast 100 Milliarden Nervenzellen. Sie sind durch etwa 100 Billionen Kontaktpunkte – den Synapsen – verbunden. Die Funktion dieser Schaltstellen steht im Fokus der Untersuchungen von Prof. Nils Brose und seinem Team.
Damit zwei Nervenzellen miteinander kommunizieren können, muss die Information an den Synapsen eine kleine Lücke zwischen den beiden Zellen überwinden. Dazu wird die elektrische Botschaft der sendenden Zelle in eine chemische Nachricht aus Botenstoff-Molekülen übersetzt. Diese chemische Nachricht wird dann von der empfangenden Zelle wieder in elektrische Information umgewandelt und weiter verarbeitet.
Die chemischen Botenstoff-Moleküle der sendenden Zelle stecken in kleinen Paketen und werden bei Ankunft der elektrischen Information in den Spalt zwischen den Zellen ausgeschüttet. Dieser Prozess ist genauestens reguliert und erfordert einen präzise geordneten Ablauf der einzelnen Schritte. Dafür sind bestimmte Proteine verantwortlich, die bei Mensch und Maus gleich funktionieren.
Natürlich ist das menschliche Gehirn viel größer und viel komplexer, aber die Grundprinzipien des Aufbaus des Nervensystems und auch die Eigenschaften von Nervenzellen im Mausgehirn sind denen im Menschengehirn sehr ähnlich.
Nils Brose und sein Team erforschen Mäuse, bei denen einzelne dieser Transporthilfeproteine gezielt ausgeschaltet werden, um bestimmte genetische Veränderungen bei menschlichen Hirnerkrankungen zu imitieren. Dadurch wird die Balance des Prozesses der Botenstoffausschüttung gestört. Anhand der genetisch veränderten Mäuse wollen die Forscher herausfinden, welche Rolle diese Proteine bei der Informationsverarbeitung im Gehirn genau spielen und welche Auswirkungen deren Störung auf die Hirnfunktion und das Verhalten der Tiere hat. Daraus lassen sich dann Zusammenhänge ableiten, um beispielsweise die Entstehung von Autismus beim Menschen besser zu verstehen. Dies ist die Voraussetzung für die Entwicklung von Therapien.
Das Video zeigt in eindrücklichen Vergleichen, mit welch unterschiedlichen Methoden Brose und sein Team die Synapsen untersuchen und warum sich die Maus als Modell für die Erforschung vieler menschlicher Krankheiten eignet.
Nils Brose ist Mitglied der Steuerungsgruppe von „Tierversuche verstehen“.
Wie viel Maus steckt im Menschen?
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