{"id":45437,"date":"2023-03-06T04:26:27","date_gmt":"2023-03-06T12:26:27","guid":{"rendered":"https:\/\/www.chronobiology.com\/?p=45437"},"modified":"2023-03-06T04:29:17","modified_gmt":"2023-03-06T12:29:17","slug":"erzeugung-neuer-neuronen-im-gehirn-als-strategie-gegen-neurodegenerative-erkrankungen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/dev.chronobiology.com\/de\/erzeugung-neuer-neuronen-im-gehirn-als-strategie-gegen-neurodegenerative-erkrankungen\/","title":{"rendered":"Erzeugung neuer Neuronen im Gehirn als Strategie gegen neurodegenerative Erkrankungen"},"content":{"rendered":"

Einige Bereiche des erwachsenen Gehirns enthalten ruhende oder schlafende neurale Stammzellen<\/a>, die m\u00f6glicherweise reaktiviert werden k\u00f6nnen, um neue Neuronen zu bilden. Der \u00dcbergang von der Ruhe zur Proliferation wird jedoch noch wenig verstanden. Ein Team unter der Leitung von Wissenschaftlern der Universit\u00e4ten Genf (UNIGE) und Lausanne (UNIL) hat die Bedeutung des Zellstoffwechsels in diesem Prozess entdeckt und herausgefunden, wie diese neuralen Stammzellen aufgeweckt und reaktiviert werden k\u00f6nnen. Biologen gelang es, die Zahl neuer Neuronen im Gehirn erwachsener und sogar \u00e4lterer M\u00e4use zu erh\u00f6hen. Diese Ergebnisse, die f\u00fcr die Behandlung von neurodegenerativen Erkrankungen vielversprechend sind, wurden in der Zeitschrift Science Advances ver\u00f6ffentlicht<\/a>.<\/p>\n

Verlust von neuralen Stammzellen im Alter beeintr\u00e4chtigt Lern- und Ged\u00e4chtnisprozesse<\/h2>\n

\"shutterstock<\/a>Stammzellen haben die einzigartige F\u00e4higkeit, kontinuierlich Kopien von sich selbst zu produzieren und differenzierte Zellen mit spezialisierteren Funktionen hervorzubringen. Neurale Stammzellen (NSCs) sind f\u00fcr den Aufbau des Gehirns w\u00e4hrend der Embryonalentwicklung verantwortlich und erzeugen alle Zellen des zentralen Nervensystems, einschlie\u00dflich Neuronen.<\/p>\n

\u00dcberraschenderweise bleiben NSCs in bestimmten Gehirnregionen auch nach der vollst\u00e4ndigen Bildung des Gehirns bestehen und k\u00f6nnen lebenslang neue Neuronen<\/a> bilden. Dieses als adulte Neurogenese bezeichnete biologische Ph\u00e4nomen ist wichtig f\u00fcr bestimmte Funktionen wie Lern- und Ged\u00e4chtnisprozesse. Im erwachsenen Gehirn werden diese Stammzellen jedoch leiser oder \u201eruhen\u201c und reduzieren ihre F\u00e4higkeit zur Erneuerung und Differenzierung. Infolgedessen nimmt die Neurogenese mit zunehmendem Alter deutlich ab. Die Labors von Jean-Claude Martinou, emeritierter Professor in der Abteilung f\u00fcr Molekular- und Zellbiologie an der UNIGE-Fakult\u00e4t f\u00fcr Naturwissenschaften, und Marlen Knobloch, au\u00dferordentliche Professorin in der Abteilung f\u00fcr Biomedizinische Wissenschaften an der UNIL Fakult\u00e4t f\u00fcr Biologie und Medizin, haben einen Stoffwechselmechanismus aufgedeckt, durch den erwachsene NSCs aus ihrem Ruhezustand herauskommen und aktiv werden k\u00f6nnen.<\/p>\n

Aktivierung der neuralen Stammzellen f\u00fchrt zur Bildung neuer Neuronen im Gehirn<\/h2>\n

Die Forscher fanden heraus, dass Mitochondrien<\/a>, die energieproduzierenden Organellen in Zellen, an der Regulierung des Aktivierungsniveaus erwachsener NSCs beteiligt sind. Eine besondere Rolle bei dieser Regulation spielt der mitochondriale Pyruvat-Transporter (MPC), ein Proteinkomplex, der vor elf Jahren entdeckt wurde. Seine Aktivit\u00e4t beeinflusst die Stoffwechseloptionen, die eine Zelle nutzen kann. Durch die Kenntnis der Stoffwechselwege, die aktive Zellen von ruhenden Zellen unterscheiden, k\u00f6nnen Wissenschaftler ruhende Zellen aufwecken, indem sie ihren mitochondrialen Stoffwechsel ver\u00e4ndern.<\/p>\n

Potenzielle Behandlungsm\u00f6glichkeiten<\/h2>\n

Biologen haben die MPC-Aktivit\u00e4t blockiert, indem sie chemische Inhibitoren verwendeten oder mutierte M\u00e4use f\u00fcr das Mpc1-Gen erzeugten. Mit diesen pharmakologischen und genetischen Ans\u00e4tzen konnten die Wissenschaftler ruhende NSCs aktivieren und so neue Neuronen im Gehirn von erwachsenen und sogar gealterten M\u00e4usen erzeugen. Mit dieser Arbeit konnten die Forscher zeigen, dass die Umleitung von Stoffwechselwegen den Aktivit\u00e4tszustand erwachsener NSCs und damit die Anzahl der neu gebildeten Neuronen direkt beeinflussen kann. Diese Ergebnisse werfen ein neues Licht auf die Rolle des Zellstoffwechsels bei der Regulierung der Neurogenese. Langfristig k\u00f6nnten diese Ergebnisse zu potenziellen Behandlungen f\u00fcr Erkrankungen wie Depressionen<\/a> oder neurodegenerative Erkrankungen f\u00fchren.<\/p>\n

Mit Stammzellen das Gehirn verj\u00fcngen<\/h2>\n

Bereits fr\u00fcherer Forschungen haben gezeigt, dass eine Erh\u00f6hung der Anzahl von Stammzellen im Gehirn<\/a> bei der Wiederherstellung kognitiver Funktionen wie Lernen und Ged\u00e4chtnis helfen w\u00fcrde, die im Alter verloren gehen. Um dies zu untersuchen, nutzten Wissenschaftler des Zentrums f\u00fcr Regenerative Therapien der TU Dresden (CRTD) eine im Labor entwickelte Methode, um den kleinen Pool an neuralen Stammzellen im Gehirn zu stimulieren, die sich\u00a0 im Gehirn befinden, um ihre Anzahl zu erh\u00f6hen, und, auch um die Anzahl der von diesen Stammzellen erzeugten Neuronen zu erh\u00f6hen. \u00dcberraschenderweise konnten im Gehirn alter M\u00e4use weitere Nervenzellen \u00fcberleben und neue Kontakte zu Nachbarzellen eingehen. Anschlie\u00dfend untersuchten die Wissenschaftler eine wichtige kognitive F\u00e4higkeit, die \u00e4hnlich wie bei M\u00e4usen und Menschen mit zunehmendem Alter verloren geht: Navigation.<\/p>\n

Es ist bekannt, dass Menschen, je nachdem, ob sie jung oder alt sind, unterschiedlich lernen, sich in einer neuen Umgebung zurechtzufinden. In jungen Jahren kann das Gehirn eine kognitive Karte der Umgebung erstellen und sich daran erinnern, aber diese F\u00e4higkeit l\u00e4sst in \u00e4lteren Gehirnen nach. Als alternative L\u00f6sung des Problems m\u00fcssen \u00e4ltere Gehirne ohne eine kognitive Karte der Umgebung die festgelegten Abfolgen von Drehungen und Wendungen lernen, die erforderlich sind, um ein bestimmtes Ziel zu erreichen. Obwohl die beiden Strategien oberfl\u00e4chlich \u00e4hnlich erscheinen m\u00f6gen, kann nur eine kognitive Karte es Menschen erm\u00f6glichen, effizient zu navigieren, wenn sie von einem neuen Ort aus starten oder ein neues Ziel erreichen m\u00fcssen.<\/p>\n

Mehr Neuronen helfen, den Alterungsprozess des Gehirns einzud\u00e4mmen<\/h2>\n

W\u00fcrde eine Erh\u00f6hung der Zahl der Neuronen ausreichen, um der nachlassenden Leistung des Gehirns bei der Navigation entgegenzuwirken und diesen Alterungsprozess zu verlangsamen? Die Antwort lautet \u201eJa\u201c: Alte M\u00e4use mit mehr Stammzellen und Neuronen erlangten ihre verlorene F\u00e4higkeit zur\u00fcck, eine Karte der Umwelt zu erstellen, und erinnerten sich l\u00e4nger daran, wodurch sie jungen M\u00e4usen \u00e4hnlicher wurden. Noch besser, wenn neurale Stammzellen im Gehirn junger M\u00e4use stimuliert wurden, verz\u00f6gerten sich kognitive Beeintr\u00e4chtigungen und das Ged\u00e4chtnis<\/a> blieb \u00fcber den gesamten Verlauf des nat\u00fcrlichen Lebens der Tiere besser erhalten.\"shutterstock<\/a><\/p>\n

Bei jungen Menschen ist ein Gehirnbereich namens Hippocampus entscheidend f\u00fcr die Erinnerung an Orte und Ereignisse und auch f\u00fcr die Erstellung von Karten neuer Umgebungen verantwortlich. Alte Menschen verwenden jedoch andere Strukturen, die mehr mit der Entwicklung von Gewohnheiten zusammenh\u00e4ngen. Es war interessant zu sehen, dass das Hinzuf\u00fcgen von mehr Neuronen im Hippocampus<\/a> alter M\u00e4use es ihnen erm\u00f6glichte, Strategien zu verwenden, die typisch f\u00fcr junge Tiere sind. Es ging nicht nur darum, wie schnell sie lernten, sondern wie unterschiedlich der Lernprozess selbst war.<\/p>\n

Auch Menschen haben ein paar Stammzellen im Gehirn, und diese Stammzellen nehmen bekanntlich im Laufe des Lebens stark ab. Die Identifizierung der Ursachen kognitiver Defizite im Alter und deren Rettung ist f\u00fcr unsere schnell alternde Gesellschaft von entscheidender Bedeutung. Die Forscher konnten zeigen, dass altersbedingten Beeintr\u00e4chtigungen entgegengewirkt werden kann, indem man das endogene neurogene Potenzial des Gehirns beraubt, und so seine Funktion verj\u00fcngt.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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