Synapsenfehlfunktionen

Synapsenfehlfunktionen bezeichnet man allgemein als Funktionsstörungen der Synapsen, der Verbindungsstellen zwischen Neuronen beziehungsweise zwischen Nervenzellen und Muskeln. Sie umfassen Fehlsignale in der Neurotransmitterfreisetzung, in der Reaktion der postsynaptischen Membran sowie in der strukturellen Integrität und Plastizität der Synapse. Ursachen reichen von genetischen Mutationen in synaptischen Proteinen über neurodegenerative Erkrankungen, Entzündungen und Traumata bis zu Stoffwechselstörungen und Umweltfaktoren.

Auf presynaptischer Seite können Defekte in der Neurotransmitterbiosynthese, der Vesikelorganisation, der Freisetzungswahrscheinlichkeit oder der Vesikelfreisetzung zu veränderten oder unregelmäßigen Signalkaskaden führen. Postsynaptisch können veränderte Rezeptordichte, -funktion oder -Trafficking sowie gestörte Signalwege die Signalübertragung beeinträchtigen. Synapsenadhäsionsproteine wie Neuroligin und Neurexin spielen eine zentrale Rolle bei Bildung, Reifung und Plastizität der Synapse; deren Funktionsstörung kann zu Fehlvernetzungen beitragen. Auch gliale Zellen wie Astrozyten und Mikroglia beeinflussen Transmitteraufnahme, Synaptenkill und den synaptischen Stoffwechsel.

Klinisch sind Synapsenfehlfunktionen mit verschiedenen Erkrankungen assoziiert, darunter Autismus-Spektrum-Störungen, Schizophrenie, Alzheimer- und Parkinson-Krankheit, Epilepsien sowie neuromuskuläre Erkrankungen wie Myasthenia gravis. Die Mechanismen unterscheiden sich je nach Hirnareal, Zelltyp und zugrunde liegender Ursache.

Diagnose und Forschung basieren auf genetischen Analysen von synaptischen Proteinen, elektrophysiologischen Messungen, bildgebenden Verfahren und Modellsystemen wie Tiermodellen oder induzierten pluripotenten Stammzellen. Behandlungsansätze richten sich nach der Grunderkrankung; sie umfassen symptomatische Therapien, Modulation der Neurotransmission und in der Forschung Ansätze zur direkten Beeinflussung von Synapsenproteinen oder deren Signalwegen.