Auch Nesseltier-Nervenzellen reagieren spezifisch auf Natrium-Ionen

30. Juli 2012, 11:16
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Ionenkanäle in Nervenzellen von Nessel- und höheren Tieren haben gleiche Spezialisierung, obwohl sie sich unterschiedlich entwickelten

Wien - Nicht selten bringt die Evolution die eine oder andere vorteilhafte Errungenschaft mehrmals unabhängig voneinander hervor. Forscher aus Wien, Israel und den USA haben nun herausgefunden, dass das auch für bestimmte Kanäle in den Wänden von Nervenzellen gilt. Ihre Entdeckung der auf positiv geladene Natrium-Ionen spezialisierten Kanäle bei Nesseltieren, mit deren Hilfe die Aktivierung der Nervenzelle erfolgt, haben die Wissenschafter jetzt in der Fachzeitschrift "Cell Reports" veröffentlicht.

Um eine Nervenzelle zu aktivieren, müssen Ionen aus dem die Nervenzelle umgebenden Raum in die Zelle gelangen. Dabei handelt es sich um den zentralen Mechanismus bei der Reizweiterleitung im Nervensystem. Erreicht wird das bei höheren Lebewesen, indem sich kleine Kanäle in der Zellmembran öffnen und schließen, durch die ausschließlich Natrium-Ionen einströmen können. Die Ionenkanäle von niederen Tiere und ihren einzelligen Verwandten können jedoch nicht zwischen Natrium und Kalzium unterscheiden.

Dass das nicht immer so ist, konnten die Biologen Ulrich Technau und Yehu Moran von der Uni Wien nun in Zusammenarbeit mit Wissenschaftern der Tel Aviv University und der Woods Hole Oceanographic Institution (USA) zeigen. Ihre Entdeckung natriumselektiver Ionenkanäle bei Nesseltieren wie Seeanemonen und Quallen, die sich trotzdem deutlich von denen höherer Tiere unterscheiden, werfe ein neues Licht auf die evolutionäre Entwicklung der spezialisierten Kanäle.

Zweimal entwickelt

Da Nessel- und höhere Tiere bereits seit etwa 600 Millionen Jahren getrennte evolutionäre Wege gehen, legen die Ergebnisse nahe, dass sich die auf die gleichen Ionen spezialisierten Kanäle unabhängig voneinander entwickelt haben.

Die Spezialisierung auf Natrium mache in einem komplexen Nervensystem schnelle und exakte Signale erst möglich. Die Evolution der hochselektiven Natriumkanälen aus den nicht-selektiven Kanälen war offenbar ein wichtiger Schritt für die Entwicklung einer schnellen Reizweiterleitung und für das Entstehen komplexer Nervensysteme. Die Studie zeige, dass sich bedeutende Teile des Nervensystems zweifach entwickelt haben, heißt es in der Aussendung. (APA/red, derStandard.at, 30.7.2012)

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