Überraschende Entdeckung: Nanopartikel halten Hirnzellen jung

Bei der Herstellung von Nanopartikeln für die Industrie haben Forscher einen womöglich revolutionären Nebeneffekt entdeckt: Die mikroskopisch kleinen Teilchen ließen Hirnzellen bis zu viermal länger leben.

Injektion von Nanopartikeln in Ratten-Hirnzellen: Viermal längeres Leben
UCF

Injektion von Nanopartikeln in Ratten-Hirnzellen: Viermal längeres Leben

Die Entdeckung kam durch die Zusammenarbeit zweier ungleicher Forscher zu Stande: Molekularbiologin Beverly Rzigalinski und der Materialforscher Sudipta Seal von der University of Central Florida taten sich zusammen, um die Auswirkungen industrieller Nanopartikel auf lebende Zellen zu testen.

Bei dem Versuch, die angeblich lebensverlängernde Wirkung von Anti-Oxidationsmitteln zu prüfen, machte Rzigalinski nach Angaben der Universität eine erstaunliche Entdeckung: Künstlich hergestellte Nano-Oxid-Partikel verlängerten das Leben von Ratten-Hirnzellen drastisch. "In Zellkulturen leben die Hirnzellen von Ratten normalerweise etwa drei Wochen", sagt Rzigalinski. "In Verbindung mit den Nanopartikeln hielten sie drei- bis viermal länger durch." In zahlreichen Wiederholungen habe das Experiment immer wieder das gleiche Ergebnis gebracht.

Neuronen bleiben gesprächig

Die enorme Lebensverlängerung sei nicht der einzige Effekt gewesen. Als die Forscherin die Qualität der betagten Neuronen prüfte, habe sich herausgestellt, dass sie untereinander in der gleichen Weise kommunizierten wie junge Zellen. "Das zeigt, dass nicht nur die Verlängerung der Lebenszeit möglich ist, sondern auch die Erhaltung der Zellfunktion."

Seal und Rzigalinski: Allianz zwischen Nanotechnikern und Biologen
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Seal und Rzigalinski: Allianz zwischen Nanotechnikern und Biologen

Mediziner vermuten, dass die Alterung von Zellen unter anderem durch Schäden verursacht wird, die so genannte Freie Radikale hinterlassen. Rzigalinski spekuliert, dass die Nanopartikel, die ihr Kollege Seal eigentlich als Beschichtungsmaterial für Maschinen entwickelt hatte, die Wirkung der Freien Radikalen hemmen. Das, so hofft sie, könnte neue Therapien für altersbedingte Leiden wie die Alzheimersche Krankheit, Arthritis oder andere Gelenkerkrankungen ermöglichen.

Schon zuvor hatte Rzigalinski nach Angaben der Universität herausgefunden, dass die Nanopartikel eine stark entzündungshemmende Wirkung haben. Die Forscher prüften jetzt, wie sich die Partikel für Gefäßprothesen und orthopädische Implantate verwenden lassen. Erste Versuche hätten ergeben, dass Antioxidationsmittel aus Nanopartikeln sich nach dem Eindringen in die Zellen von selbst regenerieren. Das könne bedeuten, dass ihr therapeutischer Effekt unbegrenzt anhalte.

Die US-Regierung räumt den Forschern offenbar gute Erfolgschancen ein: Rzigalinski und Seal erhalten 1,4 Millionen Dollar von den National Institutes of Health, um den Grund für die lebensverlängernde Wirkung der Nanopartikel und mögliche praktische Anwendungen zu erforschen.

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