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Ein Muskelprotein fördert die Heilung von Nerven

Geschädigte Nervenfasern des Zentralen Nervensystems (ZNS) im Gehirn, Sehnerv oder Rückenmark sind normalerweise nicht regenerationsfähig. Grund dafür ist u. a., dass Nervenfasern die Proteine, die für ihr Nachwachsen notwendig sind, nicht oder nur unzureichend bilden. Das Team des Lehrstuhls für Zellphysiologie der Ruhr-Universität Bochum (RUB) unter Leitung von Prof. Dr. Dietmar Fischer konnte zeigen, dass unter bestimmten Bedingungen in verletzten Nervenzellen des ZNS ein Protein gebildet wird, das bisher nur in Muskelzellen beschrieben wurde. Das Muscle-LIM-Protein trug in Versuchen zur Regeneration der verletzten Nerven bei. Das Team berichtet in „Cell Reports“ vom 22. Januar 2019.
Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Forscher der TU Dresden finden neuen Ansatz für Therapien für neurodegenerative Erkrankungen

Verhaltensexperimente bestätigen: Zusätzliche Nervenzellen verbessern Gehirnfunktion

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Drei Nervenzellen reichen, um eine Fliege zu steuern

Uns wirft so schnell nichts um. Eine Fruchtfliege kann dagegen schon ein kleiner Windstoß vom Kurs abbringen. Drei große Nervenzellen in jeder Hälfte des Fliegenhirns reichen jedoch aus, um die Fliege mit Hilfe visueller Signale wieder auf Kurs zu bringen.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Durchsichtige Fliegen

Ein wichtiger Fortschritt in der Mikroskopie: An der TU Wien wurden ganze Fliegen transparent gemacht, sodass einzelne Nervenzellen direkt im Tier untersucht werden können.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Dieser Chirurg will Ihr Gehirn mit dem Internet verbinden

Eric Leuthardt arbeitet daran, die Kommunikation der Nervenzellen im Detail zu entschlüsseln. Sein Ziel: die erste praktikable Gehirn-Computer-Schnittstelle.

(Mehr in: Technology Review)

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Wie überleben Nervenzellen? Forschungsteam versucht den Zelltod zu stoppen

Eine interdisziplinäre und internationale Forschergruppe um Dr. Volker Busskamp vom Zentrum für Regenerative Therapien Dresden der TU Dresden (CRTD) hat die Funktion eines kleinen nicht-kodierenden RNA-Moleküls, der so genannten miRNA, in der bisher höchsten Auflösung entschlüsselt. Diese Entschlüsselung der Genregulation ermöglicht Anwendungen zur Stärkung von Nervenzellen, um sie vor neurodegenerativen Erkrankungen zu schützen. Die hier verwendeten umfangreichen systembiologischen Methoden könnten zu einem neuen Standard für die Erforschung von miRNAs werden.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Weichenstellung für Axonverzweigungen

Unser Gehirn ist ein komplexes Netzwerk aus unzähligen verknüpften Nervenzellen. Diese haben lange verzweigte Fortsätze, sogenannte Axone, um die Anzahl der möglichen Interaktionen zu erhöhen. In Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern aus Portugal und Frankreich untersuchten Forscher am Max-Planck-Institut für Biochemie (MPIB) die Prozesse, die zu solch Zellverzweigungen führen. Sie fanden einen neuartigen Mechanismus, der die Verzweigung von Mikrotubuli, einem mechanischen Stabilisierungssystems in den Zellen, und somit der Axone auslöst. Wie die Forscher in Nature Cell Biology berichten, spielt die neu entdeckte Mikrotubuli-Dynamik eine Schlüsselrolle bei der neuronalen Entwicklung.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Vielfalt im Gehirn – Wie Millionen unserer Nervenzellen einzigartig werden

Wie ist es möglich, dass sich im Gehirn so unterschiedliche und hochspezifische Nervenzellen bilden? Ein mathematisches Modell von Forschern am Biozentrum der Universität Basel zeigt, dass es unterschiedliche Varianten von Genen sind, die per Zufall eine solche Vielfalt ermöglichen. Trotz der Menge an neugebildeten Nervenzellen können die Genvarianten Neuronen individuell und präzis für ihre spezifische Funktion ausrüsten.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Entwicklung des Nervensystems: Wie Nervenzellen die Herstellung von Proteinen regulieren

Werden in einer Zelle Proteine aus genetischer Information hergestellt, sprechen Wissenschaftler von Translation. Forscher des Exzellenzclusters „Cells in Motion“ der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster zeigen, wie Nervenzellen diesen Prozess während der Entwicklung des Nervensystems regulieren. Die Studie ist in „Cell Reports“ erschienen.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Parkinson-Krankheit: So könnte ein körpereigenes Protein als Medikament infrage kommen

Forscher haben das Protein Nurr1 so modifiziert, dass es von außen in Zellen eindringen kann. Eine Fehlfunktion des Proteins kann unter anderem eine Ursache der Parkinson-Krankheit sein. Nurr1 wird schon länger als möglicher Ansatzpunkt für die Parkinson-Therapie diskutiert, ist in seiner normalen Form aber nicht brauchbar, da es nicht in Zellen gelangen kann. Ein Team der Ruhr-Universität Bochum und der US-amerikanischen National Institutes of Health (NIH) nutzte ein Importsignal aus Bakterien, um Nurr1 in Zellen einzuschleusen. Die Wissenschaftler zeigten auch, dass sich das modifizierte Protein positiv auf das Überleben von Dopamin-produzierenden Nervenzellen auswirken kann.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Berliner Forscher identifizieren Komponenten und Bauweise neuronaler Kontaktstellen

Synapsen sind die Schaltstelle für den Informationsaustausch von Nervenzellen. Ein Team von Forschern um Prof. Dr. Volker Haucke, Direktor am Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP) und Professor an der Freien Universität Berlin, und Prof. Dr. Stephan Sigrist von der Freien Universität Berlin hat nun herausgefunden, aus welchem Material neue Präsynapsen gebildet werden, die für die Ausschüttung von Botenstoffen zuständig sind. Die Erkenntnisse könnten künftig auch genutzt werden, um Therapien zur Nervenregeneration wirksamer zu machen.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Schutzfaktor für Nervenzellen durch die Nase verabreicht

Über die Nase können „Schutzproteine“ in das Gehirn eingebracht werden, die die Zerstörung von Nervenzellen nach einem Schlaganfall abschwächen. Das haben Wissenschaftler der Universität Heidelberg mit Untersuchungen am Mausmodell gezeigt. Die Forscher um Prof. Dr. Hilmar Bading arbeiten am Interdisziplinären Zentrum für Neurowissenschaften (IZN) an den wissenschaftlichen Grundlagen für neue Therapieformen, mit denen sich degenerative Prozesse beim Menschen aufhalten lassen. Dabei konzentriert sich das Team von Prof. Bading auf körpereigene neuroprotektive Mechanismen. Die jüngsten Forschungsergebnisse wurden in „Molecular Therapy“ veröffentlicht.
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„Vorsicht, das lief letztes Mal schief“

Nervenzellen im Kleinhirn weisen vor einer Augenbewegung auf zuvor gemachte Fehler hin. So helfen sie uns, Bewegungen anzupassen und zu lernen, berichten Tübinger Forscher
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Why brain is on fire

Ein deutsch-spanisches Wissenschaftlerteam um den Jenaer Neurologen Christian Geis konnte wesentliche molekulare Mechanismen der Autoimmun-Hirnentzündung durch Antikörper gegen den AMPA-Rezeptor, einen Rezeptor für Neurotransmitter im zentralen Nervensystem, aufklären. In ihrem im Fachjournal Neuron veröffentlichten Artikel beschreiben die Autoren, wie Antikörper gegen eine Untereinheit des Rezeptors die Impulsübertragung zwischen den Nervenzellen stört und damit Lern- und Gedächtnisprozesse beeinträchtigt. Das ermöglicht die ursächliche Erklärung der Krankheitssymptome.
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Autismus: Störungen im Belohnungssystem beeinträchtigen Sozialverhalten

Autismus-Spektrum-Störungen sind eine heterogene Gruppe von neuronalen Entwicklungsstörungen. Eines ihrer Hauptmerkmale ist die Beeinträchtigung der sozialen Kommunikationsfähigkeit. Laut Wissenschaftlern der Universitäten Basel und Genf ist vermutlich eine Fehlfunktion der Synapsen von Nervenzellen im Belohnungssystem dafür verantwortlich. Die Studie erschien kürzlich in «Nature Communications».
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Nervenzellen nutzen Hirnschwingungen geschickt aus

Tübinger und Münchener Neurobiologen finden Hinweise, wie das Gehirn Wichtiges von Unwichtigem trennt
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Akustische Oberflächenwellen geben in neuronalem Netz den Ton an

Biophysiker aus Augsburg und Santa Barbara berichten in „Physical Review E“ über das erstmalige Gelingen einer gezielten dynamischen Positionierung von Nervenzellen auf einem Chip. Die vielfach bereits bewährte Augsburger Surface Acoustic Waves-Technologie eröffnet damit jetzt auch neue Wege zum Verständnis und zur Beeinflussung neuronaler Netze.
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CECAD-Forscher entdecken Mechanismus, der die Huntington-Krankheit abschwächt

Krankhafte Anhäufung des Proteins „Huntingtin“ hängt mit defektem Entsorgungssystem in den Nervenzellen zusammen / Langfristig Hoffnung auf neue Therapie
Der Neurowissenschaftler Dr. David Vilchez und sein Team bei CECAD, dem Exzellenzcluster für Alternsforschung der Universität zu Köln, haben neue Erkenntnisse zu einem System gewonnen, das die neurodegenerative Huntington-Krankheit abschwächen könnte. Durch den jetzt entdeckten Mechanismus wird die Anhäufung von toxischen Proteinen verhindert, die für den Abbau von Hirnzellen bei der Krankheit verantwortlich sind. Die Forschungsergebnisse sind nun in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ veröffentlicht.
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LC10: Die Nervenzelle zum Erkennen und Umwerben von Fliegenweibchen

Viele Tiere können mit ihren Augen bewegte Objekte wahrnehmen, lokalisieren und verfolgen. Auch Männchen der Fruchtfliege Drosophila benutzen ihre Augen, um in der Nähe eines Weibchens zu bleiben und ihren Balzgesang auf sie richten. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Neurobiologie in Martinsried und des Janelia Research Campus in den USA haben nun die Nervenzellen beschrieben, mit denen ein sich bewegendes Weibchen erkannt und verfolgt werden kann. Diese LC10-Zellen scheinen notwendig zu sein, um essentielle visuelle Informationen für eine erfolgreiche Partnerwerbung im Gehirn weiterzuleiten.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Künstliche neuronale Netze helfen, das Gehirn zu kartieren

Um das Konnektom, den „Schaltplan“ eines Gehirns zu erstellen, erfassen Neurobiologen das Gehirn mit Hilfe dreidimensionaler Elektronenmikroskopie-Aufnahmen. Die Bildanalyse größerer Bereiche durch den Menschen würde jedoch trotz erheblicher Computer-Unterstützung Jahrzehnte dauern. Nun stellen Wissenschaftler von Google AI und dem MPI für Neurobiologie ein auf künstlichen neuronalen Netzen basierendes Verfahren vor, das ganze Nervenzellen mit allen Bestandteilen und Verbindungen nahezu fehlerfrei aus einem Bilderstapel herausarbeiten kann. Dieser Meilenstein in der automatischen Datenanalyse könnte die Kartierung ganzer Gehirne, und damit langfristig auch deren Verständnis, näherbringen.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Warum die linke Hirnhälfte Sprache besser versteht als die rechte

Nervenzellen in der Hirnregion Planum temporale besitzen in der linken Hemisphäre mehr Verbindungen als in der rechten Hemisphäre – und das ist entscheidend für eine schnellere Sprachverarbeitung, berichten Forscherinnen und Forscher der Ruhr-Universität Bochum und der Technischen Universität Dresden in der Zeitschrift „Science Advances“. Beweise für die Sprachdominanz der linken Hemisphäre gab es bereits viele; bislang war jedoch unsicher, was auf neuroanatomischer Ebene dahintersteckt.
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Nervensystem: Die räumliche Organisation einer Nervenzelle beeinflusst den Abbau ihrer Fortsätze

Entwickelt sich das Nervensystem, bauen sich unspezifische Verknüpfungen von Nervenzellen ab. Forscher des Exzellenzclusters „Cells in Motion“ haben herausgefunden: Die räumliche Organisation einer Nervenzelle beeinflusst den Abbau ihrer Zellfortsätze. Die Studie ist in „Development“ erschienen.
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Google Maps für das Kleinhirn

Das menschliche Kleinhirn beherbergt auf 10 Prozent des Gehirnvolumens etwa 80 Prozent aller Nervenzellen – auf einen Kubikmillimeter können also über eine Million Nervenzellen entfallen. Diese verarbeiten Signale, welche vor allem erlernte und unbewusste Bewegungsabläufe steuern. Ihre genauen Positionen und Nachbarschaftsbeziehungen sind bislang weitgehend unbekannt. Forscherinnen und Forscher der Universität und Universitätsmedizin Göttingen haben nun mit einer besondere Variante der Röntgenbildgebung etwa 1,8 Millionen Nervenzellen in der Kleinhirnrinde dargestellt.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Regenerative Medizin: Proteinsequenz fördert Verzweigung von Nervenzellen

Eine kurze Sequenz des Proteins Tenascin-C kann Nervenzellen dazu anregen, neue Verzweigungen zu bilden. Das fanden Forscher der Ruhr-Universität Bochum und der Technischen Universität Dortmund heraus, die im Rahmen der Universitätsallianz Ruhr kooperieren. Sie beobachteten die Effekte, nachdem sie das Eiweißmolekül zu kultivierten Maus-Nervenzellen hinzugegeben hatten. Die Ergebnisse könnten dazu beitragen, Therapien für den Ersatz von Nervenzellen zu entwickeln. In der Zeitschrift Molecular Neurobiology vom 18. Mai 2018 berichtet das Team über die Studie.
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Karten aus Nervenzellen

Mäuse bewegen sich durch eine virtuelle Videospielwelt – und liefern Einsichten in Mechanismen der Gedächtnisbildung
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Wie neugeborene Nervenzellen aus dem Dornröschenschlaf erwachen

Auch im erwachsenen Gehirn entstehen lebenslang neue Nervenzellen. Wie sie im Hippocampus, einer Schlüsselregion für das Lernen, aus dem Dornröschenschlaf erwachen, hat eine Forschergruppe unter Leitung der Goethe-Universität nun in der Fachzeitschrift PNAS publiziert: Durch häufige Nervensignale vergrößern sich Dornen an den Nervenzellfortsätzen und ermöglichen so Kontakte mit dem bestehenden neuronalen Netzwerk.
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Parkinson: Vitamin B3 hat positive Wirkung auf ge-schädigte Nervenzellen

Eine Form des Vitamins kurbelt den Energiestoffwechsel in Nervenzellen an und schützt sie vor dem Absterben, berichten Tübinger Forscher. Der Wirkstoff könnte einen möglichen Therapieansatz darstellen.
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Was transkranielle Magnetstimulation im Gehirn bewirkt

Neue Erkenntnisse, wie transkranielle Magnetstimulation (TMS) auf Verschaltungen von Nervenzellen wirkt, haben Forscher der Ruhr-Universität Bochum gewonnen. Sie nutzten fluoreszierende Farbstoffe, die Auskunft über die Aktivität von Nervenzellen geben. Am Beispiel von kortikalen Karten zeigten sie im Tiermodell, dass TMS-Stimulation Nervenzellverbindungen in der Sehrinde des Gehirns empfänglicher für Reorganisationsprozesse macht. TMS wird zur Therapie verschiedener Erkrankungen des Gehirns wie Depressionen, Alzheimer oder Schizophrenie angewandt; die genaue Wirkweise ist bislang jedoch wenig erforscht.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Bewegung des Hirnwassers regt Nerven-Stammzellen zur Teilung an

Stammzellen im Gehirn können sich teilen und bilden zeitlebens Nervenzellen, die an verschiedenen Hirnfunktionen, zum Beispiel dem Gedächtnis, beteiligt sind. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums München und der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) haben im Fachmagazin ‚Cell Stem Cell‘ gezeigt, dass auch ein Kanalprotein und die Scherkräfte der Gehirnflüssigkeit eine zentrale Rolle dabei spielen.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Weniger vernetzte Gehirne sind intelligenter

Je intelligenter ein Mensch ist, desto weniger vernetzt sind die Nervenzellen in seiner Großhirnrinde. Zu diesem Ergebnis kommen Neurowissenschaftler um Dr. Erhan Genç und Christoph Fraenz von der Ruhr-Universität Bochum nach einer Studie mit einer besonderen Form der Magnetresonanztomografie, die Einblicke in die mikrostrukturelle Verschaltung des Gehirns erlaubt. Das Team der Bochumer Arbeitseinheit Biopsychologie berichtet über die Ergebnisse gemeinsam mit Kollegen der University of New Mexico in Albuquerque, der Humboldt-Universität Berlin und des Lovelace Biomedical and Environmental Research Institute in Albuquerque in der Zeitschrift „Nature Communications“ vom 15. Mai 2018.
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Vielleicht doch keine neuen Nervenzellen im Gehirn – na und?!

Über den wichtigsten Unterschied zwischen Psychologie und Neurowissenschaft. (Mehr in: KosmoLogs)

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Was Schnurrhaare so empfindlich macht

Eine bestimmte Art von Nervenzellen in der sechsschichtigen Großhirnrinde verleiht Schnurrhaaren von Tieren ihre besondere Empfindlichkeit. Forscher der Ruhr-Universität Bochum zeigten bei Mäusen, dass das Zusammenspiel von Zellen in der sechsten Schicht des Kortex mit einer anderen Hirnregion, dem Thalamus, entscheidend dafür ist, dass Nager ihre Umgebung mit den Tasthaaren so gut beurteilen können. François Pauzin und Prof. Dr. Patrik Krieger von der Bochumer Abteilung Systemische Neurowissenschaften beschreiben die Arbeiten in der Fachzeitschrift Cell Reports vom 1. Mai 2018.
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Die Aufregung im Zaum halten

Mithilfe hochentwickelter Technologien überwacht das Labor von MDC-Forscher James Poulet die Aktivität einzelner sensorischer Nervenzellen in ihren Netzwerken im Gehirn. Das Team verfolgte hunderte Kommunikationsverläufe und entdeckte so, wie es einem einzigen Signal einer einzelnen Zelle gelingt, Aufmerksamkeit zu erregen.
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Spaltprodukt des Alzheimer-Schlüsselproteins APP stimuliert Nervenzellkommunikation

Ein Spaltprodukt des Alzheimer-Schlüsselproteins APP stimuliert Nervenzellkommunikation und Gedächtnis. Das Protein-Fragment, bekannt als APPsα, besitzt neuroprotektive Eigenschaften und wirkt als Signalmolekül auf andere Nervenzellen. Doch auf welche Weise beeinflusst es die Gehirnfunktionen? Ein internationales Forscherteam unter Leitung von Prof. Dr. Ulrike Müller, Wissenschaftlerin an der Universität Heidelberg, hat neue Erkenntnisse zum molekularen Mechanismus der zugrundeliegenden physiologischen Funktion gewonnen. Die Forscher entdeckten einen „Signalempfänger“ – einen Rezeptor – für APPsα, was Perspektiven für die Entwicklung neuer Behandlungsansätze für Alzheimer eröffnet.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Muskelkrankheit ALS: Bayreuther Biologen entdecken gestörte zelluläre Selbstreinigung

Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) ist eine bis heute unheilbare Erkrankung des Nervensystems. Dabei werden die für die Muskelbewegungen zuständigen Nervenzellen fortschreitend geschädigt. Der kürzlich verstorbene britische Physiker Stephen Hawking litt unter dieser degenerativen Krankheit. Ein internationales Forscherteam unter Leitung des Bayreuther Zellbiologen Dr. Ralf Braun hat jetzt zelluläre Vorgänge entdeckt, die möglicherweise wesentlich an der Entstehung von ALS beteiligt sind: Das pathogene Protein TDP‑43 behindert seinen eigenen Abbau und stört so die Selbstreinigung der Nervenzellen. In der Zeitschrift Human Molecular Genetics stellen die Wissenschaftler ihre Erkenntnisse vor.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft