Notch-Signalweg steuert Axon-Umwicklung bei Drosophila-Gliazellen

Hintergrund

In einem Modell mit Drosophila‑Larven wurde untersucht, wie Gliazellen im peripheren Nervensystem ihr Wachstum und die anschließende Umwicklung von Axonen koordinieren. Die Forschung zeigte, dass das Wachstum der Gliazellen, das ohne Zellteilung erfolgt, durch den FGF‑Rezeptor-Tyrosinkinase Heartless (Htl) initiiert wird.

Identifikation von Uninflatable

Durch ein Screening nach Genen, die nach Aktivierung des FGF‑Rezeptors wirken, identifizierten die Forscher das große Membranprotein Uninflatable (Uif). Uif fördert die Ausdehnung von Plasmamembran‑Domänen, unterstützt jedoch nicht die eigentliche Umwicklung von Axonen.

Rolle von Notch

Die Analyse der Notch‑Signalgebung ergab, dass eine eingeschränkte Notch‑Aktivität die Umwicklungseffizienz reduziert, während eine gesteigerte Aktivität zu einer übermäßigen (Hyper‑)Umwicklung führt. Damit ist Notch sowohl notwendig als auch hinreichend für die axonale Umwicklung in postmitotischen Gliazellen.

Wechselwirkung zwischen Notch, Uif und Htl

Weiterhin zeigte sich, dass Notch die Expression von uif und htl unterdrückt. Durch diese Unterdrückung stabilisiert Notch den Übergang vom reinen Zellwachstum zur spezialisierten Umwicklung, wodurch ein koordinierter Entwicklungsprozess gewährleistet wird.

Bedeutung für höhere Organismen

Da die beteiligten Signalwege in Maus‑ und Fliegenmodellen konserviert sind, vermuten die Forscher, dass vergleichbare Mechanismen im Säugetier‑Nervensystem die finale Gliazellendifferenzierung steuern könnten.

Ausblick

Weitere Studien sollen klären, ob die Manipulation des Notch‑Signalwegs therapeutisches Potenzial für Erkrankungen mit gestörter Gliazellfunktion bietet. Dieser Bericht basiert auf Informationen von eLife, lizenziert unter Creative Commons BY 4.0 (Open Access). Wissenschaftliche Inhalte, offen zugänglich.