Wissenschaft
Licht steuert Wurm: Forscher schalten gezielt Muskelzellen ein

Mit Hilfe von gelbem und blauem Licht haben Forscher die Muskeln von Fadenwürmern gezielt an- und ausgeschaltet. Das deutsch-amerikanische Wissenschaftlerteam baute dazu lichtempfindliche Eiweiße in die Nervenzellen der Tiere ein, die deren Aktivität hemmten oder anregten.

dpa LONDON/FRANKFURT. Mit Hilfe von gelbem und blauem Licht haben Forscher die Muskeln von Fadenwürmern gezielt an- und ausgeschaltet. Das deutsch-amerikanische Wissenschaftlerteam baute dazu lichtempfindliche Eiweiße in die Nervenzellen der Tiere ein, die deren Aktivität hemmten oder anregten.

Je nach Lichtbedingungen kontrahierten oder erschlafften damit auch die Muskeln, wie die Forscher im britischen Fachblatt „Nature“ (online vorab veröffentlicht) berichten. Zukünftige klinische Anwendungen dieser „Erregungssteuerung“ schließen die Wissenschaftler nicht aus, Ziel sei es aber zunächst, die Abläufe in Nervenschaltkreisen besser untersuchen zu können.

Die Forscher um Alexander Gottschalk vom Institut für Biochemie der Johann Wolfgang Goethe Universität in Frankfurt am Main schleusten zunächst in Zellkulturen, später in die Nervenzellen der Fadenwürmer (Caenorhabditis elegans) einen Chlorid-Kanal ein, genannt Nphr. Dieser wird über ein Lichtsignal gesteuert, und zwar so, dass er die Aktivität der Nervenzellen binnen Millisekunden hemmt, sobald ihn gelbes Licht erreicht. Zusammen mit einem weiteren Protein-Kanal, Chr2, der die Nervenzellen auf ein blaues Lichtsignal hin aktiviert, konnten die Wissenschaftler die Bewegungen des Fadenwurms steuern. Das eine Protein funktioniert quasi als An-, das andere als Ausschalter der Nervenzellen.

Letztlich aber gehe es ihnen darum, durch gezieltes An- und Ausschalten von Nervenzellen zu verstehen, welche Rolle Nervenzellen an Vorgängen im Gehirn und im Nervensystem haben, etwa am Denken oder Fühlen, schreiben die Wissenschaftler. Abgesehen von wissenschaftlichen Untersuchungen eigne sich das System möglicherweise einmal, um Nervenleiden wie Parkinson oder Epilepsie sowie psychiatrische Störungen zu behandeln, kommentieren Michael Häusser und Spencer Smith vom University College in London (Großbritannien) in „Nature“.

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