In vitro -Experimente zur Entwicklung topografischer neuronaler Karten

Zusammenfassung Topografische axonale Projektionen sind ein weit verbreitetes Muster der neuronalen Konnektivität. Das am besten untersuchte Modellsystem für diese Verbindungen ist die retinotektale Projektion. Ihre Entstehung wird im Allgemeinen erklärt durch eine Interaktion gradiert verteilter Marker des ephrin-A/EphA-Systems, welche sowohl auf den Wachstumskegeln retinaler Ganglienzellen als auch auf dem tektalen Zielgebiet exprimiert sind. Die wichtigsten Einsichten in die Entstehung der retinotektalen Projektion lieferten bemerkenswerterweise in vitro- und nicht in vivo-Experimente. So ermöglichten funktionelle in vitro-Assays nicht nur die biochemische Identifikation der postulierten Lenkungsmoleküle, sondern halfen auch, die von ihnen übermittelten Signale zu verstehen. So zeigte sich, dass sowohl forward (ephrin-A -> EphA) als auch reverse signalling (EphA -> ephrin-A) für eine topografiegemäße Lenkung retinaler Axone benötigt werden. Trotz allem existiert im Moment kein Assay, welcher die Topografieentstehung in vitro vollständig reproduzieren kann. Neue in vitro-Techniken wie micro-contact printing oder micro-fluidic networks können dabei helfen, vorhandene Assays weiterzuentwickeln und so ein hinreichendes Set von funktionellen Komponenten der Entstehung topografischer Projektionen zu identifizieren.