Neuer Ansatz für Therapien bei neurodegenerativen Erkrankungen

Verhaltensexperimente, die Forscher der TU Dresden an Mäusen durchführten, haben bestätigt, dass zusätzliche Nervenzellen die Gehirnfunktion verbessern – ein Ansatz, der auch bei neurodegenerativen Augenerkrankungen von Nutzen sein könnte.

Die meisten Nervenzellen im menschlichen Gehirn entstehen aus Hirnstammzellen während der Embryonalentwicklung. Nach der Geburt verbleibt eine kleine Anzahl von Stammzellen im Gehirn, um lebenslang neue Nervenzellen zu erzeugen. Es stellt sich jedoch die Frage, ob diese neuen Nervenzellen wirklich die Gehirnfunktion unterstützen und – wenn ja – ob die Leistungsfähigkeit des Gehirns gesteigert werden kann, indem die Anzahl der Nervenzellen erhöht wird. Die Forschungsgruppe rund um Prof. Federico Calegari, die am Zentrum für Regenerative Therapien Dresden (CRTD) der TU Dresden beheimatet ist, hat Antworten auf diese Fragen gefunden und im “EMBO Journal” veröffentlicht.

Hirnstammzellen von Mäusen stimuliert
In ihrer neuen Studie haben die Forscher erwachsene gesunde Mäuse untersucht. Sie haben das kleine Vorkommen an Hirnstammzellen so stimuliert, dass deren Anzahl wuchs. In der Folge haben sich aus dieser erhöhten Anzahl an Stammzellen auch mehr Nervenzellen gebildet. Bei Mäusen siedeln sich diese Nervenzellen vorrangig in der Gehirnregion an, die für die Interpretation von Gerüchen zuständig ist. Der Geruchssinn ist der bei Mäusen der am stärksten ausgeprägte Sinn – entscheidend für die Ernährung und das Wittern von Feinden. Anschließend haben die Forscher in Verhaltensexperimenten nachgewiesen, dass die Tiere, die über die erhöhte Anzahl von Nervenzellen verfügten, sehr ähnliche Gerüche unterscheiden konnten. Vergleichstiere ohne Zellaktivierung konnten dies nicht. Die aktuelle Studie des CRTD belegt somit, dass Stammzellen für die Verbesserung der Hirnfunktion genutzt werden können.

„Die Evolution hat Mäuse mit einem extrem guten Geruchssinn ausgestattet. Es ist erstaunlich, dass durch zusätzliche Gehirnzellen die schon nahezu perfekte Geruchswahrnehmung nochmals gesteigert werden kann“, sagt Calegari. „Diese Erkenntnis ist die Grundlage für unsere zukünftige Forschung: Wir wollen nun untersuchen, ob wir dieses Vorgehen auch zur Therapie von neurodegenerativen Erkrankungen nutzen können.“

Schwerpunkt Nervenzell-Forschung
Am CRTD widmen sich nach Angaben der TU Dresden Spitzenforscher aus mehr als 30 Ländern neuen Therapieansätzen. Sie entschlüsseln die Prinzipien der Zell- und Geweberegeneration und ergründen deren Nutzung zur Diagnose, Behandlung und Heilung von Krankheiten. Das CRTD verknüpft Labor und Klinik, vernetzt Wissenschaftler mit Ärzten, nutzt Fachwissen in Stammzellforschung, Genom-Editing und Geweberegeneration für das eine Ziel: die Heilung von Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson, hämatologischen Krankheiten wie Leukämie, Stoffwechselerkrankungen wie Diabetes sowie Augen- und Knochenerkrankungen mittels neuer Diagnose- und Therapiemöglichkeiten. Das Team von Calegari konzentriert sich auf die Erforschung von Nervenzellen bei Säugetieren im Kontext von Entwicklung, Differenzierung und die Auswirkungen auf Gehirnfunktionen.
Die jetzt vorgestellte Studie, so heißt es abschließend, wurde durch die TU Dresden / CRTD, die Deutsche Forschungsgemeinschaft und das Wissenschaftsprogramm Human Frontiers finanziert. Sie entstand in Kooperation mit der Universität Heidelberg, der Johannes Gutenberg-Universität Mainz und dem King’s College London und wurde unterstützt durch das Center for Molecular and Cellular Bioengineering (CMCB) an der TU Dresden.

Link zur Originalpublikation:
http://emboj.embopress.org/content/early/2019/01/03/embj.201798791

Quelle: TU Dresden