Was ist eine neuromuskuläre Übertragung?
Während der neuromuskulären Übertragung senden die Nerven ein Signal an die Muskelfasern, um Bewegung und Entspannung auszulösen. Dies geschieht an einer Stelle, die als neuromuskulärer Übergang bekannt ist, da sie den Verbindungspunkt zwischen dem Nervensystem und den Muskelfasern bildet. Störungen der neuromuskulären Übertragung können zu teilweisen Lähmungen und Muskelschwäche führen. Es ist auch möglich, Verzögerungen oder Unterbrechungen der Übertragung mit Medikamenten für Aktivitäten wie medizinische Eingriffe auszulösen.
Dieser Prozess beginnt mit einem Signal, das die Länge des Nervs durchläuft und bewirkt, dass der Nerv Acetylcholin in den neuromuskulären Übergang abgibt. Der Neurotransmitter reagiert mit Rezeptoren im Muskel und löst sich schnell auf. Es wird im Körper verstoffwechselt und recycelt, um mehr Acetylcholin zu produzieren. Dadurch wird die Chemikalie kontinuierlich erneuert. Schnelle Abgabe und Verarbeitung ermöglichen eine sehr feinkörnige Kontrolle, da sich der Nerv schnell erholen und mehr für eine anhaltende Muskelaktivität freisetzen kann oder die Übertragung stoppt, wenn das gewünschte Ziel erreicht wurde.
Für jede gegebene Bewegung kann eine neuromuskuläre Übertragung entlang der Länge eines Muskels auftreten und die Koordination mehrerer Muskeln mit asymmetrischen Freisetzungen von Acetylcholin beinhalten. Dazu gehören bewusste Bewegungen wie die Entscheidung, eine Tür zu öffnen, um einen Raum zu betreten, sowie unbewusste Bewegungen wie reflexive Reaktionen. Wenn das Knie zum Beispiel im rechten Winkel geschlagen wird, löst dies eine sehr schnelle Reflexantwort aus, die mit einer neuromuskulären Übertragung endet, um das Bein zum Ausschlagen zu bringen.
Eine mögliche Störung, die diesen Prozess betrifft, heißt Myasthenia gravis. Dies war eine der frühesten identifizierten und untersuchten neuromuskulären Erkrankungen, und die Erforschung des Themas lieferte wichtige Informationen über die Funktionsweise der neuromuskulären Übertragung. Dies wurde nicht nur für die Behandlung von Krankheiten wichtig, sondern auch für die Entwicklung von neuromuskulären Blockaden. In einem Block können Medikamente die Signalübertragung vorübergehend unterbrechen, um eine Lähmung auszulösen. Paralytische Medikamente werden beispielsweise bei chirurgischen Eingriffen zum Schutz der Patientensicherheit eingesetzt.
Ein weiteres nützliches Instrument für Studien zur neuromuskulären Übertragung war die Verwendung von Knockout-Studien an Mäusen. In einer Knockout-Studie "knocken" Forscher ein bestimmtes Gen aus und stoppen die Expression. So können sie herausfinden, was das Gen tut und wie sich Organismen anpassen, wenn es nicht mehr funktioniert. Da die Physiologie von Mäusen in Bezug auf die neuromuskuläre Übertragung der von Menschen ähnlich ist, kann die Untersuchung von Krankheiten bei Mäusen Aufschluss darüber geben, wie Menschen effektiv behandelt werden können. Kontrollierte Genforschung mit Knockout-Studien kann Forschern helfen, genau zu bestimmen, welche Gene was tun.