Fähigkeit des Gehirns, sich selbst zu reparieren, verstärkt durch natürliches Protein

Forscher des Medical Research Council (MRC) in Großbritannien haben ein Protein gefunden, das von Blutgefäßen im Gehirn hergestellt wird. Es könnte ein guter Kandidat für regenerative Therapien sein, die das Gehirn dazu anregen, sich nach einer Verletzung oder Krankheit selbst zu reparieren. Sie schreiben über ihre Ergebnisse in der Online - Ausgabe der Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften.
Obwohl die meisten Nervenzellen oder Neuronen im erwachsenen Gehirn im Mutterleib und kurz nach der Geburt gebildet werden, werden sie später noch im Leben produziert, dank neuraler Stammzellen oder NSCs.
NSCs haben das Potenzial, sich auf neue Gehirnzellen zu spezialisieren, etwa auf den Riechkolben, der für unseren Geruchssinn verantwortlich ist, und auf den Hippocampus, der eine Schlüsselrolle bei der Bildung von Erinnerungen und Lernen spielt.
NSCs bewohnen spezialisierte Nischen im erwachsenen Gehirn von Säugetieren: Dazu gehören die subventrikuläre Zone und der Gyrus dentatus, die auch steuern, wie sich die Stammzellen verhalten.
Diese Nischen enthalten auch andere Zelltypen, und zusammen mit NSCs werden sie oft neben Blutgefäßen gefunden.
Die Nischen erzeugen eine Reihe von Signalen, die steuern, wie schnell sich die NSC teilen und in welche Zellen sie sich verwandeln. Gewöhnlich werden diese Zellen zu Neuronen oder Gehirnzellen, die Nachrichten kommunizieren, aber wenn das Gehirn eine Verletzung wie einen Schlaganfall erleidet, werden die NSCs häufiger zu Gliazellen, die zu Narbengewebe werden.
In dieser Studie untersuchten die MRC-Forscher die Wechselwirkung zwischen den Zellen, die die Blutgefäße (Endothelzellen) und die NSCs auskleiden, und fanden heraus, dass ein Protein namens Betacellulin (BTC) die Gehirnregeneration in Mäusen ankurbelt, indem es die NSCs vermehrt und neu bildet Gehirnzellen.
Die Forscher fanden heraus, dass BTC, das von Zellen innerhalb der Blutgefäße in den Stammzellnischen produziert wird, sowohl den Stammzellen als auch den sich teilenden Zellen, den Neuroblasten, Signale gibt, die ihre Proliferation auslösen.
Als sie Mäusen mehr BTC gaben, bemerkten sie einen signifikanten Anstieg sowohl der Stammzellen als auch der Neuroblasten, was zur Bildung vieler neuer Neuronen in ihren Gehirnen führte.
Als sie jedoch den Mäusen einen Antikörper verabreichten, der BTC blockiert, hörte die Produktion neuer Nervenzellen auf.
Dr. Robin Lovell-Badge vom National Institute for Medical Research (NIMR) des MRC leitete die Studie. Er sagte in einer Aussage, dass wir die Funktion dieser Stammzellnischen im Gehirn nicht vollständig verstehen, aber es sieht so aus, als müssten viele Dinge zusammenarbeiten, um zu kontrollieren, was mit Stammzellen im Gehirn geschieht.
"Wir glauben, dass diese Faktoren fein ausbalanciert sind, um genau die Anzahl neuer Neuronen zu kontrollieren, die unter verschiedenen normalen Umständen auf die Nachfrage abgestimmt sind", sagte Lovell-Badge.
"Aber in einem Trauma oder einer Krankheit können die Stammzellen entweder nicht mit der erhöhten Nachfrage fertig werden, oder sie priorisieren die Schadenskontrolle auf Kosten einer langfristigen Reparatur", erklärte er.
Da BTC zur Bildung neuer Neuronen anstelle von Gliazellen führt, hoffen die Forscher, dass ihre Erkenntnisse zukünftigen Therapien helfen könnten, beschädigte oder kranke Teile des Gehirns zu regenerieren, wie zum Beispiel Schlaganfall, Schädel-Hirn-Trauma und möglicherweise sogar in diesem Fall von Demenz.
Die Arbeit hat jedoch noch einen Weg zu gehen, bevor das Lernen im Labor zur Therapie in der Klinik führt: Es werden mehr Experimente benötigt, um die normale Rolle von BTC zu erklären und mit Tierversuchen zu erforschen, was es bei geschädigten Gehirnen tut, entweder alleine oder zusammen mit transplantierten NSCs.
Geschrieben von Catharine Paddock

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