Signalkanäle zu kranken Hirnzellen bewahren diese vor dem Tod Stammzellen: Rettung durch Kommunikation - scinexx | Das Wissensmagazin
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Signalkanäle zu kranken Hirnzellen bewahren diese vor dem Tod

Stammzellen: Rettung durch Kommunikation

Neuronale Stammzellen © Johan Jäderstad & Eric Herlenius / Karolinska Institutet

Stammzellen könnten eines Tages Hirnkrankheiten wie Alzheimer oder Parkinson stoppen und sogar heilen – so die Hoffnung vieler Hirnforscher. Wie eingeschleuste Stammzellen im Gehirn auf die kranken Nervenzellen wirken, hat jetzt ein internationales Forscherteam herausgefunden. Wie es in der Online-Ausgabe der „Proceedings of the National Academy of Sciences“ (PNAS) berichtet, ist die Kommunikation der Stammzellen mit ihren zellulären Nachbarn dafür offenbar entscheidend.

Das Einschleusen von Stammzellen in das Gehirn gilt heute als viel versprechende Möglichkeit, um neurologische Erkrankungen wie Alzheimer oder Parkinson zu heilen oder zumindest ihr Fortschreiten zu stoppen. Ziel dabei ist es, die betroffenen Gehirnzellen vor dem Absterben zu bewahren oder die Neuproduktion solcher Zellen anzuregen. In ersten Versuchen ist dies auch bereits gelungen, der Mechanismus dahinter war jedoch bisher unklar.

Jetzt hat eine internationale Studie unter Leitung von Forschern des schwedischen Karolinska Instituts, erstmals gezeigt, was genau im Gehirn nach der Implantation von Stammzellen geschieht. Die Wissenschaftler testeten dies sowohl an Zellkulturen menschlicher Hirnzellen als auch im Tierversuch an verschiedenen Nagetieren, die als gute Modelle für neurodegenerative Erkrankungen des Menschen gelten.

Das zeigt der grüne Farbstoff. © Johan Jäderstad & Eric Herlenius / Karolinska Institutet

Kommunikationskanäle entscheidend

Die Versuche ergaben, dass Stammzellen, die in krankes oder beschädigtes Hirngewebe eingeschleust werden, sehr schnell direkte Kanäle zu den umgebenden Nervenzellen schaffen. Diese so genannten Gap junctions dienen dem Austausch von Signalen durch verschiedene molekulare Botenstoffe. Die Stammzellen nutzten die neuen Kontakte, um mit ihren Nachbarzellen zu kommunizieren und „überredeten“ diese offenbar dabei, am Leben zu bleiben.

Ein positiver Effekt trat in den Versuchen aber immer nur dann auf, wenn die Stammzellen solche neuen Gap junctions bildeten. Nur dann wurde ein Zelltod aufgrund von Schäden oder Krankheit verhindert. Die neuen Ergebnisse wiederlegen eine Hypothese, nach der die Stammzellen selbst einfach nur reifen und die toten Gehirnzellen ersetzen. Dafür stützen sie eine andere, nach der die Stammzellen verschiedene Wachstumsfaktoren aussenden, die die Wirtsneuronen stärken und anregen.

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„Viele unterschiedliche Moleküle können durch diese Gap junctions transportiert werden”, erklärt Eric Herlenius, Leiter der Studie vom Karolinska Institut. „Das bedeutet, dass dies eine neue Tür für die zukünftige Behandlung von neuronalen Schäden geöffnet hat – sowohl im übertragenen als auch im tatsächlichen Sinne.“

(Karolinska Institutet, 03.02.2010 – NPO)

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