Das Gehirn von innen heraus heilen

Das Gehirn von innen heraus heilen
Das Gehirn von innen heraus heilen
Anonim

Forscher finden heraus, dass vorhandene Gehirnzellen - keine Transplantate - tote Gegenstücke wieder auffüllen können

Boston, MA - 22. Juni 2000 - Ein menschliches Gehirn von innen heraus zu heilen g alt als unmöglich. Es wurde angenommen, dass die evolutionäre Wahl für Säugetiere zwischen einem reparierbaren Gehirn und einem Gehirn besteht, das zu komplex ist, um daran herumzubasteln, nachdem es gebildet wurde, insbesondere von innen. Jetzt kommt die heute in der Zeitschrift Nature veröffentlichte Entdeckung einer Kinderklinik-Forschungsgruppe, dass die Nervenzellen oder Neuronen unseres Gehirns eines Tages dazu gebracht werden könnten, sich selbst zu heilen.

Das Papier von Jeffrey Macklis, außerordentlicher Professor für Neurologie an der Harvard Medical School am Kinderkrankenhaus, und seinen Mitarbeitern Sanjay Magavi und Blair Leavitt widerspricht einer hundertjährigen neurowissenschaftlichen Überzeugung, dass bei Säugetieren das Gehirn und insbesondere das Gehirn Cortex ist nicht in der Lage, sich selbst zu heilen – ein Dogma, das eine Reihe kürzlich durchgeführter Experimente ins Wanken gebracht hat.

„Irgendwann während der Evolution glaubte man“, sagt Macklis, „dass unser Gehirn im Gegensatz zu den Gehirnen anderer niederer Wirbeltiere entschieden hat, dass es sich nicht mehr selbst reparieren würde sehr komplexes Gehirn, wir wollen nicht damit herumspielen. Wir wissen jetzt, dass diese Ansicht nicht richtig ist."

Die Macklis-Gruppe war in der Lage, Stammzellen tief in der Großhirnrinde von erwachsenen Mäusen zu induzieren, um beschädigte Neuronen zu ersetzen. Diese neuen Neuronen wuchsen aus bereits vorhandenen unreifen Vorläuferzellen zu voll ausgebildeten, verbundenen und reifen Ersatzzellen heran.Diese selbst gezüchteten Neuronen zeigen zum ersten Mal, dass sich das Gehirn ohne Transplantation von innen heraus selbst heilen kann.

Dieser Durchbruch in der grundlegenden neuralen Zellbiologie ist noch weit von der klinischen Anwendung entfernt, aber Macklis sagt, wenn die Mechanismen, die hier am Werk sind, verstanden und kontrolliert werden können, könnte dies eines Tages einen neuen Weg für die Behandlung von degenerativen und zentralen Erkrankungen des Gehirns eröffnen Verletzungen des Nervensystems.

Bis vor kurzem war die Neurowissenschaft der Ansicht, dass neurale Vorläuferzellen, die während der fötalen Entwicklung aktiv sind, bei Erwachsenen nicht existieren sollten, und doch haben neuere Forschungen sie im Vorderhirn von Mäusen entdeckt. Andere Arbeiten haben gezeigt, dass Vorläufer in zwei begrenzten Bereichen des Gehirns neue Neuronen bilden können. Das Dogma besagte, dass erkrankte oder beschädigte Neuronen in der Großhirnrinde nicht ersetzt werden können, und dennoch hatte Macklis' Labor Erfolg damit, im Labor gezüchtete neurale Vorläufer in die Rinde von Mäusen zu injizieren und zu beobachten, wie sie sterbende Zellen ersetzten. Doch auch während der Arbeit mit Transplantationen gingen die Forscher einen anderen Weg und verfolgten, was Macklis „die futuristische Idee“nennt, dass man in der Lage sein könnte, die Neubesiedlung und Reparatur von Neuronen von innen nach außen zu aktivieren."

Der Trick bestand darin, den genetisch kontrollierten Weg wieder zu öffnen, der es den Nervenzellen einst ermöglichte, sich zu verändern. Macklis und seine Kollegen argumentierten, dass die Anweisungen für den Weg, selbst wenn sie unterdrückt werden, immer noch in der DNA kodiert sein müssen. Aber wie signalisiert man ihnen?

Macklis' Team fand die Signale, indem es biophysikalisches Targeting verwendete, um bestimmte Neuronen davon zu überzeugen, Apoptose oder zellulären Selbstmord zu durchlaufen. Dann führten sie chemische Markierungen ein, die zeigten, ob sich vorhandene Vorläuferzellen im Cortex vermehrten und ihre Plätze als neue Neuronen einnahmen.

Die Forscher fanden heraus, dass sich die endogenen neuralen Vorläufer bereits vermehrten, was durch das Auftreten von markiertem BrdU, einem Marker der DNA-Replikation, belegt wurde. Dann entdeckten sie Doublecortin, ein Protein, das nur von wandernden Neuronen exprimiert wird, Hu, einen frühen neuronalen Marker, und NeuN, einen Marker, der nur von reifen Neuronen exprimiert wird, was darauf hindeutet, dass sich die Vorläufer nach und nach zu reifen Neuronen entwickeln.Die Bestätigung, dass die Ersetzungen ihre Axone projizierten, um Verbindungen mit anderen Neuronen herzustellen, kam von einer zusätzlichen anatomischen Markierung mit Farbstoffen.

Macklis warnt davor, dass dieses Experiment nur ein erster grober Schritt zur Erforschung des Wegs der neuralen Regeneration ist. „Niemand von uns würde einen Moment lang vorschlagen, dass wir zur Reparatur des Gehirns den Zelltod herbeiführen wollen. Vielmehr wollen wir dies als experimentelles Werkzeug verwenden, um herauszufinden, was die Kontrollen sind. Unser Ansatz der gezielten Apoptose, oder Zelltod, hat uns einen groben externen Hebel über ein ganzes Programm von Genen gegeben, das wir jetzt untersuchen. Was wir in dieser Studie getan haben, ist, das gesamte Programm auf einmal anzusch alten. Was wir wirklich tun würden was die Abfolge und Zusammensetzung der einzelnen Moleküle ist."

"Jetzt kommt die harte Arbeit", sagt Macklis.

Children's Hospital ist die primäre pädiatrische Lehreinrichtung der Harvard Medical School, Heimat des weltweit führenden pädiatrischen Forschungsunternehmens und der größte Anbieter von Gesundheitsversorgung für die Kinder von Massachusetts.

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