(Yale Universität) Wir wissen bereits, dass unser Gehirn eine hat Abfallentsorgungssystem Das verhindert, dass tote und toxische Neuronen unsere biologischen Wege verstopfen. Jetzt ist es Wissenschaftlern erstmals gelungen, in Labortests an Mäusen ein Video des Prozesses aufzunehmen.
Wir wissen immer noch nicht viel darüber, wie abgestorbene Neuronen beseitigt werden und wie das Gehirn darauf reagiert. Daher könnte die neue Forschung ein bedeutender Schritt vorwärts sein, um einiges davon herauszufinden – auch wenn wir dies noch nicht bestätigt haben dass das menschliche Gehirn genauso funktioniert.
„Dies ist das erste Mal, dass dieser Prozess jemals in einem lebenden Säugetiergehirn beobachtet wurde.“ sagt der Neurologe Jaime Grutzendler von der Yale School of Medicine in Connecticut.
Im weiteren Verlauf könnten diese Erkenntnisse sogar Einfluss auf die Behandlung von altersbedingtem Gehirnverfall und neurologischen Störungen haben. Sobald wir mehr darüber wissen, wie die Gehirnreinigung funktionieren soll, können Wissenschaftler besser diagnostizieren, was passiert, wenn etwas schief geht.
Das Team konzentrierte sich auf die Gliazellen verantwortlich für die Aufräumarbeiten im Gehirn; Sie verwendeten eine Technik namens 2Phatal Ziel war es, eine einzelne Gehirnzelle bei einer Maus zur Apoptose (Zelltod) zu bewegen und dann mithilfe von Fluoreszenzmarkern den Weg der Gliazellen zu verfolgen.
„Anstatt mit einem Hammer auf das Gehirn zu schlagen und Tausende von Todesfällen zu verursachen, können wir durch das Auslösen des Absterbens einer einzelnen Zelle untersuchen, was direkt nach dem Absterben der Zellen geschieht, und die vielen anderen beteiligten Zellen beobachten.“ sagt Grutzendler .
„Das war vorher nicht möglich.“ „Wir sind in der Lage, mit großer Klarheit zu zeigen, was genau vor sich geht, und den Prozess zu verstehen.“
Drei Arten von Gliazellen – Mikroglia, Astrozyten Es wurde gezeigt, dass NG2- und NG2-Zellen an einem hoch koordinierten Zellentfernungsprozess beteiligt sind, der sowohl das tote Neuron als auch alle Verbindungswege zum Rest des Gehirns entfernt. Die Forscher beobachteten, dass eine Mikroglia den Neuronenkörper und seine Hauptäste (Dendriten) verschlang, während Astrozyten auf kleinere Verbindungsdendriten abzielten, um sie zu entfernen. Sie vermuten, dass NG2 dazu beitragen könnte, die Ausbreitung abgestorbener Zelltrümmer zu verhindern.
Die Forscher zeigten auch, dass, wenn ein Typ von Gliazellen aus irgendeinem Grund das tote Neuron verfehlte, andere Zelltypen ihre Rolle bei der Abfallbeseitigung übernehmen würden – was darauf hindeutet, dass zwischen den Gliazellen eine Art Kommunikation stattfindet.
Ein weiteres interessantes Ergebnis der Forschung war, dass die Gehirne älterer Mäuse tote Nervenzellen weniger effizient beseitigen konnten, obwohl die Müllentsorgungszellen offenbar genauso bewusst waren, dass sich dort eine sterbende Zelle befand.
Dies ist eine gute Gelegenheit für zukünftige Forschung und könnte Experten Einblicke in die Funktionsweise älterer Gehirne geben beginnen zu scheitern auf verschiedene Weise, da die Müllentsorgung langsamer wird oder sogar ausfällt.
Eines Tages könnten neue Behandlungsmethoden entwickelt werden, die diesen Klärungsprozess im Namen des Gehirns übernehmen können – und zwar nicht nur bei älteren Menschen, sondern beispielsweise auch bei solchen, die ein Kopftrauma erlitten haben.
„Zelltod kommt bei Erkrankungen des Gehirns sehr häufig vor“ sagt der Neurologe Eyiymisi Damisah , von der Yale School of Medicine.
„Das Verständnis des Prozesses könnte Erkenntnisse darüber liefern, wie man dem Zelltod in einem verletzten Gehirn entgegenwirken kann, vom Kopftrauma bis zum Schlaganfall und anderen Erkrankungen.“
Die Forschung wurde veröffentlicht in Wissenschaftliche Fortschritte .