Medizin

In Nervenzellen schlummern Selbstheilungskräfte

Neurodegenerative Erkrankungen und Verletzungen des zentralen Nervensystems können in Zukunft möglicherweise behandelt werden, indem man körpereigene Reparaturmechanismen ankurbelt. Mit dieser Meldung machte kürzlich ein amerikanisches Forscherteam im Wissenschaftsmagazin Nature auf sich aufmerksam. Bei ausgewachsenen Mäusen war es ihnen gelungen, neuronale Vorläuferzellen zur Bildung von reifen Nervenzellen anzustoßen.

Die Fähigkeit, abgestorbene Zellen durch Proliferation von Nachbarzellen oder Stimulation von Stammzellen zu ersetzten, war bislang nur von regenerationsfähigen Geweben wie der Haut oder der Leber bekannt. Inzwischen haben Wissenschaftler jedoch auch im Hirn von Säugetieren Zellen mit multipotenten Stammzell-Eigenschaften gefunden. Allerdings deuten zahlreiche Studien darauf hin, dass es in der postnatalen Großhirnrinde von Mäusen normalerweise nicht mehr zur Neubildung von Neuronen kommt.

Die Fähigkeit zur Neurogenese wurde bislang nur in einigen wenigen Hirnabschnitten beobachtet, wie dem Hippocampus, Riechzentrum, Epithelien und einigen Regionen der Großhirnrinde von Meerkatzen. Anderen Zellen im zentralen Nervensystem (ZNS) fehlt dagegen das Potenzial zur Neubildung und Reparatur.

Warum ist die Neurogenese in einigen Hirnarealen möglich und in anderen nicht? Sind nur manche neuronalen Vorläuferzellen in der Lage, sich zu differenzieren, oder sind Bedingungen im umliegenden Gewebe entscheidend dafür, ob sich die Zellen weiterentwickeln oder absterben? Fragen, die ein Forscherteam an der Harvard Medical School in Boston, Massachusetts, zur weiteren Recherche antrieb. In früheren Untersuchungen hatten die Wissenschaftler beobachtet, dass sich in neurogenesefähigen Hirnarealen erwachsener Mäusen bestimmte Substanzen bilden, die die Ausbildung neuer Nervenzellen vorantreiben, wenn dort Neuronen absterben. Ein Hinweis darauf, dass die Natur auch ins "Hoheitsgebiet" von Nervenzellen eingreift und bei kleineren Schäden für Ersatz sorgt. Die Entwicklungsmarker stammen offenbar aus benachbarten Zellen und Interneuronen.

Mit ihren jüngsten Untersuchungen knüpften Sanjay S. Magavi und seine Mitarbeiter nun an die mögliche Regenerations- und Reperaturfähigkeit der Neuronen an. Ihre Hypothese: Dieses Potenzial schlummert auch in anderen Nervenzellen.

In bestimmten Populationen von Nervenzellen, deren Fortsätze vom Cortex bis zum Thalamus verlaufen, induzierten Magavi und seine Mitarbeiter den Untergang der Zelle, die Apotose. Die Nervenendigungen im Thalamus luden sie dazu mit lichtempfindlichen Nanopartikeln auf, die nach Bestrahlung mit einem Laser toxisch auf bestimmte Zellgruppen wirkten. In den darauffolgenden Wochen entdeckten sie neugebildete Neuronen, die in ihren Merkmalen den zuvor degenerierten Pyramidalneuronen entsprachen.

Wahrscheinlich werden die neuen Nervenzellen auf zwei Wegen rekrutiert: aus corticalen Vorläuferzellen oder der subventrikulären Zone. Einige dieser Nervenzellen scheinen sogar wieder an den Thalamus anzuknüpfen – nach Meinung der Autoren ein Hinweis auf das bislang unbekannte Potenzial der Neuronen.

Würde sich ihre Hypothese bestätigen, wäre nicht nur ein Dogma der Neurologie aus den Angeln gehoben, sondern die Wissenschaftler hätten auch einen ersten Kausalansatz zur Behandlung neurodegenerativer Erkrankungen gefunden.

Quelle: Nature, Vol. 405, 22. Juni 2000, S. 951 - 955.

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