Teilung von Stammzellen erstmals im Gehirn mitverfolgt

Zum ers­ten Mal konn­ten Wis­sen­schaft­ler der Uni­ver­si­tät Zürich über Mona­te beob­ach­ten, wie sich Stamm­zel­len im erwach­se­nen Gehirn tei­len und neue Ner­ven­zel­len her­an­wach­sen. Ihre Stu­die lie­fert damit neue Ein­sich­ten in der Stamm­zell­for­schung.

Bis­lang die Neu­ro­wis­sen­schaft davon aus, dass sich Ner­ven­zel­len nur wäh­rend der embryo­na­len Ent­wick­lung bil­den. Aller­dings weiß man heu­te, dass Stamm­zel­len auch im mensch­li­chen Gehirn über die gesam­te Lebens­span­ne neue Ner­ven­zel­len gene­rie­ren kön­nen. Dies geschieht unter ande­rem im Hip­po­kam­pus, einem Hirn­are­al, das für vie­le Arten von Ler­nen unab­ding­bar ist und fil­tert, wel­che Infor­ma­tio­nen im Gedächt­nis blei­ben und wel­che ver­ges­sen gehen.

Ein Fens­ter in das Gehirn

In einer aktu­el­len Stu­die konn­te das Labor von Sebas­ti­an Jess­ber­ger, Pro­fes­sor am Insti­tut für Hirn­for­schung der Uni­ver­si­tät Zürich, zum ers­ten Mal die Tei­lung von Stamm­zel­len und Neu­bil­dung von Ner­ven­zel­len direkt im Hip­po­kam­pus von erwach­se­nen Mäu­sen beob­ach­ten. Die For­scher, ange­führt von Post­doc Dr. Gre­gor Pilz und der Dok­to­ran­din Sara Bot­tes, benutz­ten moderns­te Mikro­sko­pie und gene­ti­sche Mar­kie­rung von Stamm­zel­len, um die Tei­lung und die Aus­rei­fung von neu­ge­bo­re­nen Ner­ven­zel­len über Mona­te hin­weg mit­zu­ver­fol­gen. So konn­ten sie zum Bei­spiel zei­gen, dass sich die meis­ten Stamm­zel­len nur weni­ge Male tei­len, bevor sie sich in Ner­ven­zel­len dif­fe­ren­zie­ren. Dies könn­te eine Erklä­rung dafür sein, war­um sich die Anzahl neu­ge­bil­de­ter Ner­ven­zel­len im Alter dra­ma­tisch ver­rin­gert.

In der Ver­gan­gen­heit schien es tech­nisch unmög­lich, ein­zel­ne Stamm­zel­len über lan­ge Zeit direkt im Gehirn zu beob­ach­ten, da der Hip­po­cam­pus tief im Gehirn liegt”, sag­te Jess­ber­ger. Er fügt an, dass der Durch­bruch mit die­ser Stu­die nur durch die enge inter­dis­zi­pli­nä­re Zusam­men­ar­beit meh­re­rer Teams mög­lich wur­de. „Wir hat­ten gro­ßes Glück, dass zahl­rei­che For­scher wie Prof. Frit­jof Helm­chen vom Insti­tut für Hirn­for­schung sowie Dr. David Jörg und Prof. Ben­ja­min Simons von der Uni­ver­si­tät Cam­bridge ihre Exper­ti­sen ein­brach­ten – vor allem in Bild­ge­bung und theo­re­ti­scher Stamm­zell­mo­del­lie­rung.” Die­se Zusam­men­ar­beit habe es ermög­licht, die Daten zu erhe­ben und auch zu ver­ste­hen.

Stamm­zel­len als the­ra­peu­ti­sches Ziel für Hirn­er­kran­kun­gen

Die Stu­die beant­wor­tet seit Lan­gem bestehen­de Fra­gen in der Stamm­zel­len­for­schung. Gleich­zei­tig beto­nen die Wis­sen­schaft­ler, dass ihre Arbei­ten nur der Beginn von wei­ter­füh­ren­den Expe­ri­men­ten sei­en, um die Neu­bil­dung von Ner­ven­zel­len in all ihren Details zu ver­ste­hen. „Wir haben die Hoff­nung, in Zukunft Stamm­zel­len zur Repa­ra­tur des Gehirns nut­zen zu kön­nen – zum Bei­spiel in The­ra­pi­en für Erkran­kun­gen wie kogni­ti­ves Altern, Par­kin­son, Alz­hei­mer oder bei Depres­sio­nen”, fass­te Jess­ber­ger zusam­men.

Ori­gi­nal­pu­bli­ka­ti­on:
Pilz GA et al.: Sci­ence 2018;359(6376):658–662.

Quelle
Universität Zürich
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