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Filme zum Nervenwachstum: An ihrer Spitze tragen wachsende Axone einen Wachstumskegel, der den Weg erkundet.

Zellkultur- und Zeitraffervideo-Techniken (in den Beispielen unten in vivo - im lebenden Zebrafischembryo) haben unsere Anschauung davon, wie Nervenzellfortsätze wachsen, dramatisch verbessert. An ihren Spitzen tragen wachsende Axone und Dendriten Spezialisierungen, sogenannte Wachstumskegel (growth cones). Diese Wachstumskegel sind äußerst mobile Zellmembranspezialisierungen mit fingerförmig ausladenden Filopodien oder Mikrospikes, die eine Länge bis zu 50 µm erreichen können und der Navigation dienen (s. Schema zu den Mechanismen der Navigation). Anthropomorph betrachtet gleichen die Suchbewegungen eines Wachstumskegels den Bemühungen eines Blinden, sich mit ausladenden Bewegungen vorwärtszutasten und den besten Weg auszuwählen. Durch Richtungswechsel und Verzweigungen (ein Axon kann mehrere Wachstumskegel an seiner Spitze tragen) sowie die Länge ihrer "Finger" (Filopodien), die häufig kollabieren und neugebildet werden, wird ein relativ großes Areal nach dem richtigen Weg abgesucht.

Zu einer ausführliche Einführung in die molekularen Grundlagen der axonalen Navigation bitte hier klicken.

Die Filme

Autorin Prof. Dr. Lara Hudson, Assistant Professor am Department of Biology des Williams Colleges in Williamstown (USA), mit ihrer Erlaubnis von ihrer Webseite übernommen.

1. Ein Wachstumskegel wandert durch das ventrale Vorderhirn eines durchsichtigen Zebrafischembryos.

Es handelt sich um das Axon einer Retinalen Ganglionzelle im lebenden Zebrafischembryo etwa 30 Stunden nach der Befruchtung. Das wachsende Axon mit seinem Wachstumskegel, der mit langen Filipodien den richtigen Weg erkundet, ist mit einem fluoreszierenden Farbstoff (DiI) markiert. Der Farbstoff wurde in ein Auge appliziert, der Embryo in Agarose immobilisiert und unter dem konfokalen Mikroskop angeschaut.

2. Zwei Wachstumskegel wachsen zuerst parallel, dann "entscheidet" sich einer umzukehren.

Zur Homepage der Autorin Lara Hutson


Filmübersicht


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