Kampf gegen Alzheimer Protein lässt Hirnzellen sprießen

Etappenerfolg im Kampf gegen Alzheimer und Schlaganfall: Forschern ist es im Labor gelungen, defekte Hirnzellen von Mäusen durch gesunde zu ersetzen. Sie brauchten nur ein einziges Gen ins Erbgut einzuschleusen.

Hirnzellen (bei einer genmanipulierten Maus): Hirnschaden-Reparatur per Protein-Trick
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Hirnzellen (bei einer genmanipulierten Maus): Hirnschaden-Reparatur per Protein-Trick


Wer einen Schlaganfall bekommt oder an Alzheimer erkrankt, erleidet meist schwere Hirnschäden. Die defekten Zellen direkt vor Ort zu reparieren, ist für Mediziner deshalb eine verlockende Aussicht. Münchner Forscher sind diesem Ziel nach eigenen Angaben nun einen großen Schritt nähergekommen: Es gelang ihnen, Stütz- und Versorgungszellen aus Mäusegehirnen in funktionsfähige Nervenzellen umzuwandeln.

Nötig war nach Angaben der Wissenschaftler lediglich ein einziges Protein, dessen Bauplan mit Hilfe von harmlosen Transportviren ins Erbgut der Stützzellen eingeschleust wurde. Das Verfahren funktionierte nicht nur mit Hirnzellen sehr junger Tiere, sondern auch mit denen erwachsener. Das Team um Magdalena Götz und Benedikt Berninger vom Helmholtz-Zentrum und der Ludwig-Maximilians-Universität hält den Ansatz daher für äußerst vielversprechend für einen künftigen Einsatz in der Medizin - auch wenn bis dahin noch ein weiter Weg zu gehen sei, wie das Helmholtz-Zentrum mitteilt.

Neben den Nervenzellen oder Neuronen, die für die Informationsweiterleitung zuständig sind, gibt es im Gehirn noch eine Reihe anderer Zellarten, meist zusammenfassend als Gliazellen bezeichnet. Die wichtigsten sind die sogenannten Astroglia oder Astrozyten, benannt nach ihrer sternförmigen Gestalt. Während Forscher früher vermuteten, diese Zellen würden lediglich ein Stützskelett für die Neuronen bilden, kristallisiert sich mittlerweile heraus, dass sie auch wichtige andere Funktionen erfüllen.

So sorgen sie beispielsweise für die Nährstoffversorgung der Nervenzellen, regulieren den Flüssigkeitshaushalt und den pH-Wert und können benachbarte Neuronen aktivieren. Einige von ihnen scheinen sogar eine Art Stammzellrolle zu spielen, allerdings ausschließlich in bestimmten Hirnarealen: Sie verwandeln sich in Neuronen, wenn Bedarf besteht.

Erfolgreiche Umwandlung

Genau diese Verwandlung führten Götz und ihre Kollegen nun im Labor künstlich herbei, wie sie im Online-Fachblatt "PLoS Biology" schreiben. Dazu schleusten sie zuerst den Bauplan für ein Protein namens Neurogenin-2 in kultivierte Astrozyten ein. Die Konsequenz: Bereits nach kurzer Zeit zeigten die Zellen die typische Form von Nervenzellen, inklusive funktionsfähiger Kontaktstellen zu anderen Neuronen. Die Forscher konnten sogar steuern, welche Art von Nervenzellen gebildet wurde: Schleusten sie statt Neurogenin-2 den Bauplan für ein anderes Kontrollprotein namens Dix2 ein, erhielten sie Zellen, die statt der erregenden eine hemmende Funktion ausübten.

Vor allem diese Variationsmöglichkeit und die Tatsache, dass selbst spezialisierte Astrozyten aus den Gehirnen erwachsener Mäuse auf die Umprogrammierung ansprachen, seien sehr vielversprechend, kommentieren die Forscher. Die direkte Umwandlung ohne den Umweg über ein Stammzellstadium und dazu noch vor Ort im Gehirn würde der regenerativen Medizin ganz neue Möglichkeiten eröffnen - unter anderem, weil die problematische Transplantation entfalle.

Allerdings sei bisher noch völlig unklar, ob sich die Laborergebnisse auf lebende Organismen oder gar den Menschen übertragen lassen, geben die Wissenschaftler zu bedenken.

boj/ddp



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