Neue Gliazellen im Gehirn entdeckt

Eine neue Art von Gliazellen (grün), die aus adulten Stammzellen im Gehirn entstehen, kontaktiert Nervenzellen (magenta). ©Universität Basel, Biozentrum

Eine neue Art von Gliazellen (grün), die aus adulten Stammzellen im Gehirn entstehen, kontaktiert Nervenzellen (magenta). ©Universität Basel, Biozentrum

 

Das Gehirn ist bis ins Erwachsenenalter formbar. Diese Plastizität beruht nicht nur auf der Bildung neuer Nervenverbindungen, sondern außerdem darauf, dass im erwachsenen Gehirn auch Stammzellen neue Nervenzellen bilden. Auf diese Zellen konzentrierte sich die Forschung mehr als hundert Jahre. Allerdings gibt es im Gehirn noch eine weitere Klasse von Zellen, die sogenannten Gliazellen, die für die Gehirnfunktion unerlässlich sind. Die Bedeutung der Gliazellen wird jedoch seit Jahrzehnten unterschätzt. Auch wie viele es davon gibt, wie sie sich entwickeln und welche Rolle sie spielen, ist noch weitgehend unerforscht.

Die Forschungsgruppe von Prof. Dr. Fiona Doetsch am Biozentrum der Universität Basel untersucht Stammzellen in der ventrikulär-subventrikulären Zone im erwachsenen Mausgehirn. In dieser Region, der Stammzellnische, befinden sich viele Stammzellen in einem Ruhezustand. Sie nehmen jedoch Signale ihrer Umgebung wahr, die sie zum Erwachen und zur Umwandlung in neue Nervenzellen anregen können. In ihrer Studie im Fachmagazin „Science“ hat Doetschs Team nun ein molekulares Signal entdeckt, das die Stammzellen aus ihrem Ruhezustand weckt und sie dazu anregt, sich zu Gliazellen zu entwickeln.

Zusätzlich zu dem Aktivierungsschalter für die ruhenden Stammzellen, visualisierten die Forschenden die Entwicklung der Stammzellen zu verschiedenen Gliazellen in bestimmten Bereichen der Stammzellnischen. Dabei entwickelten sich einige der Stammzellen zu zwei neuartigen Gliazellen und nicht zu Neuronen. Die untersuchte Hirnregion ist also sowohl Geburtsstätte für verschiedene Arten von Gliazellen als auch Brutstätte für Neuronen. Überraschenderweise befindet sich einer der beiden Gliazelltypen an der Oberfläche der Hirnkammerwand und nicht im Hirngewebe selbst. Die Zellen sind vom Hirnwasser umgeben und mit Nervenfasern aus weit entfernten Hirnarealen verknüpft. Dort empfangen sie Signale und reagieren auf diese. 

Darüber hinaus konnte das Team zeigen, dass beide Gliazelltypen bei degenerativer Zerstörung des Gehirns reagieren. Diese neuen Zelltypen können somit für die Reparatur bei neurodegenerativen Erkrankungen wie Multiple Sklerose oder nach Verletzungen von Bedeutung sein. In einem nächsten Schritt möchte Doetsch die Rolle der neu entdeckten Gliazelltypen für die normale Gehirnfunktion und ihre Reaktion bei verschiedenen physiologischen Zusammenhängen untersuchen. Dies könnte wichtige Hinweise zum Verständnis der Plastizität des Gehirns liefern und darauf, wie die Erneuerung und Reparatur von Nervengewebe funktioniert.