Forscher des Zentrums für Genomregulierung in Barcelona haben eine bedeutende Entdeckung über die Evolution von Neuronen gemacht. Sie konzentrierten sich auf Placozoa, eine millimetergroße Meereskreatur, und fanden heraus, dass spezialisierte sekretorische Zellen in diesen uralten Tieren möglicherweise den Ursprung von Neuronen in komplexeren Organismen bilden könnten.

Placozoa sind einfache Kreaturen, die vor etwa 800 Millionen Jahren auf der Erde erschienen sind. Diese winzigen Tiere haben keine Körperteile oder Organe und ernähren sich von Algen und Mikroben. Die Forscher entdeckten, dass peptiderge Zellen in Placozoa Signale der Neurogenese zeigen und genetische Module ähnlich präsynaptischen neuronalen Strukturen besitzen. Diese Zellen verwenden auch ein Kommunikationssystem, ähnlich den von Neuropeptidasen angetriebenen Prozessen, die in Neuronen gefunden werden.

Die Studie beinhaltete die Kartierung der verschiedenen Zelltypen in Placozoa und die Analyse ihrer Merkmale und genetischen Module. Die Forschung ergab, dass sich Placozoa-Zellen von Stammzellvorläuferzellen durch Signale unterscheiden, die der Neurogenese ähneln. Sie verfügen auch über die genetischen Module, die für das präsynaptische Gerüst eines Neurons benötigt werden. Ihnen fehlen jedoch die Komponenten für den endgültigen Empfänger einer neuronalen Botschaft und können keine elektrischen Signale übertragen.

Die Ähnlichkeiten zwischen den peptidergen Zellen in Placozoa und Neuronen sind erstaunlich. Diese Zellen weisen viele gemeinsame Merkmale mit primitiven Nervenzellen auf, was darauf hindeutet, dass sie eine evolutionäre Stufe auf dem Weg zur Entwicklung von Neuronen sein könnten.

Diese Entdeckung stellt frühere Vorstellungen über die Evolution von Neuronen in Frage und legt nahe, dass die Grundlagen von Neuronen vor 800 Millionen Jahren zu entstehen begannen. Evolutionär betrachtet könnten die ersten Neuronen als peptiderge sekretorische Zellen begonnen haben, ähnlich denen in Placozoa gefundenen Zellen. Im Laufe der Zeit haben diese Zellen neue genetische Module erworben und sich zu den komplexen neuronalen Systemen entwickelt, die bei fortgeschritteneren Tieren beobachtet werden.

Obwohl noch viel über die evolutionäre Geschichte des Nervensystems gelernt werden muss, liefert diese Forschung wertvolle Erkenntnisse über die Ursprünge von Neuronen. Die molekularen Ähnlichkeiten zwischen Placozoa-Zellen und Neuronen werfen Fragen zur Entwicklung des neuronalen Evolutionswegs und den einzigartigen Merkmalen verschiedener Tierstämme auf.