30. Januar 2004
La Jolla, CA – Ein gehirnspezifisches genetisches Schalterprotein, bekannt als Rezeptor, kontrolliert nach Angaben einer Studie des Salk Institute das Schicksal adulter Stammzellen im Gehirn.
Die Ergebnisse, die am 1. Januar in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurden, legen einen Weg nahe, die Lern- und Gedächtnisverluste im Alter zu verhindern, sowie mögliche Behandlungsmöglichkeiten für neurodegenerative Erkrankungen und Hirnverletzungen. Die Forschung zeigt auch erstmals, wie erwachsene Stammzellen im Gehirn mit ihrer Umwandlung in spezialisierte Zellen beginnen.
Professoren Ronald Evans und Fred H. Gage und ihre Kollegen entdeckten, dass der Rezeptor namens TLX notwendig ist, um proliferierende Stammzellen im Gehirn erwachsener Mäuse zu erhalten. Defekte in der Aktivität von TLX bei Mäusen führen zu aggressivem und gewalttätigem Verhalten, das oft bei neurodegenerativen Erkrankungen und Hirnverletzungen beobachtet wird. Am wichtigsten ist, dass die Wiedereinführung von normalem TLX in aus Mäusen mit defektem TLX abgeleitete Zellen deren Fähigkeit, sich wie adulte neuronale Stammzellen zu verhalten, wiederherstellte.
“TLX ist im sich entwickelnden Gehirn vorhanden, aber nicht entscheidend für die frühe Entwicklung”, sagte Gage. “Es ist überraschenderweise entscheidend für die Funktion von Nervenzellen im Erwachsenenalter. Da diese Funktion mit dem Alter abnimmt, insbesondere in Gehirnregionen, die für Lernen und Gedächtnis wichtig sind, kann TLX ein Ziel für den Schutz vor altersbedingten Veränderungen sein, die mit kognitivem Verfall einhergehen.”
Die Forscher fanden heraus, dass Stammzellen mit dem TLX-Rezeptor proliferieren und sich zu jeder der im erwachsenen Gehirn vorkommenden Zellarten differenzieren konnten. Ohne den Rezeptor konnten sich jedoch keine der Zellen entwickeln, was zu drastischen Verhaltensänderungen bei den Mäusen führte. Diese Veränderungen wurden rückgängig gemacht und die Zellen konnten wieder proliferieren, als die Wissenschaftler TLX wieder einführten.
Gage ist bekannt für seine frühere Entdeckung, dass das Gehirn Nervenzellen im Erwachsenenalter regenerieren kann, was zur Entdeckung adulter Stammzellen im Gehirn führte. Seit dieser Entdeckung versuchen Forscher herauszufinden, wie sich die Stammzellen genau zu funktionierenden Teilen des Nervensystems entwickeln.
“Wenn wir lernen, wie wir den Schalter kontrollieren können, könnten wir die Bildung neuer Gehirnzellen stimulieren und das Lernen und Gedächtnis wiederherstellen oder erhalten. Mit diesem Schalter in der Hand werden wir nach Medikamenten suchen, die seine Aktivität regulieren könnten, um die Gehirnfunktion zu stimulieren”, sagte Evans.
Das Salk Institute for Biological Studies in La Jolla, Kalifornien, ist eine unabhängige gemeinnützige Organisation, die sich der Grundlagenforschung in den Biowissenschaften, der Verbesserung der menschlichen Gesundheit und der Lebensbedingungen sowie der Ausbildung zukünftiger Forschergenerationen widmet. Jonas Salk, M.D., gründete das Institut 1960 mit einem Grundstücksgeschenk der Stadt San Diego und der finanziellen Unterstützung der March of Dimes Birth Defects Foundation.
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