Neuer Therapieansatz für die Spinale Muskelatrophie

Die Spinale Muskelatrophie ist die häufigste degenerative Motoneuronerkrankung des Kindesalters. Ohne Behandlung führt sie meist schon in den ersten Lebensjahren zum Tod. Ursache ist ein Gendefekt auf dem Chromosom 5, der dazu führt, dass der Körper zu wenig vom SMN-Protein herstellt. Dieses Eiweiß ist wichtig für das Funktionieren der Nervenzellen.

Die Forschungsgruppe von Michael Sendtner untersuchte die Rolle des SMN-Proteins beim axonalen Transport von Boten-RNA (mRNA). Dieser Transport ermöglicht die Produktion von Proteinen für Synapsen in den Endabschnitten der Nervenzellfortsätze und stellt somit die Erregungsübertragung von den motorischen Nervenzellen zu den Muskelfasern sicher. Insbesondere die Produktion des Munc13-1-Proteins in den präsynaptischen Terminalen ist bei der spinalen Muskelatrophie massiv gestört, da die entsprechende mRNA nicht in die Axone transportiert wird. Das Munc13-1-Protein ist für die Signalübertragung an den Kontaktstellen zwischen Nerven und Muskeln (Synapsen) entscheidend.

Dies kann korrigiert werden, indem die 3′-UTR-Region der Munc13-1-mRNA durch die des Synaptophysin-1-Transkripts ausgetauscht wird, dessen Transport bei spinaler Muskelatrophie nicht beeinträchtigt ist. So können die Funktion und die Ultrastruktur präsynaptischer Terminale, die mithilfe hochauflösender lichtmikroskopischer Verfahren in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe von Markus Sauer am Institut für Biotechnologie und Biophysik der Universität Würzburg am Hubland erstmals dargestellt werden konnten, wiederhergestellt werden. 

Mehri Moradi, Julia Weingart, Chunchu Deng, Mahoor Nasouti, Michael Briese, Sibylle Jablonka, Markus Sauer, Michael Sendtner. Munc13-1 restoration mitigates presynaptic pathology in spinal muscular atrophy. Nat Commun 16, 8724 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-64164-w

Lattice-SIM zeigt supramolekulare Munc13-1-Cluster in präsynaptischen Membranen an den axonalen Wachstumskegeln kultivierter Motoneuronen. Einfügung auf der rechten Seite: Die Vergrößerung zeigt die Kolokalisierung von Munc13-1 mit Snap25 in supramolekularen Clustern.
Die hochauflösende Lichtmikroskopie zeigt, dass das Munc13-1 Protein (lila) in ringförmigen Strukturen in den Nervenzellendigungen von Motoneuronen lokalisiert ist, wo es eine zentrale Rolle für die Freisetzung von Neurotransmitter für die Erregungsübertragung zu Muskelfasern spielt (Aus Moradi et al., Nature Communications Sept 2025).

Die hochauflösende Lichtmikroskopie zeigt, dass das Munc13-1 Protein (lila) in ringförmigen Strukturen in den Nervenzellendigungen von Motoneuronen lokalisiert ist, wo es eine zentrale Rolle für die Freisetzung von Neurotransmitter für die Erregungsübertragung zu Muskelfasern spielt (Aus Moradi et al., Nature Communications Sept 2025).