Gehirnzellen leisten Nachbarschaftshilfe

Cholesterin wird in allen Organen gebildet und ist im gesamten Körper zu finden. Ein Drittel wird über die Nahrung aufgenommen, zwei Drittel hingegen stellt der Körper selbst her. Das Gehirn hat hierbei eine Sonderstellung: Es synthetisiert sein gesamtes Cholesterin eigenständig und ist somit vollkommen unabhängig vom Cholesterinstoffwechsel des übrigen Körpers. Überdies ist das Gehirn das cholesterinreichste Organ des menschlichen Körpers. Im Gehirn ist Cholesterin in den Nervenhüllen der weißen Substanz, die auch als Myelin bezeichnet wird, besonders stark angereichert. Myelin umhüllt als dicht gepackter Membranstapel Nervenfasern und bewirkt so deren elektrische Isolation.

An gentechnisch veränderten Mäusen konnten Göttinger Wissenschaftler nun nachweisen, dass der Einbau von Cholesterin für die Bildung von Myelin unentbehrlich ist. Das fast vollständige Fehlen von Myelin führte in mutanten Versuchstieren zu ständigem Zittern und Koordinationsstörungen und bei einem Drittel der Mutanten sogar zum Tod. Bei ihrer Studie entdeckten die Forscher einen bis jetzt unbekannten Mechanismus in den Oligodendrozyten der mutanten Mäuse: Die mutanten Oligodendrozyten, deren Cholesterinsynthese genetisch unterbunden wurde, mussten "von außen" Cholesterin aufnehmen, anstatt wie üblich ihren Bedarf selbst zu decken. Dieser Service der Cholesterinbeschaffung wurde von anderen Zellen des Gehirns geleistet, die nicht genetisch verändert wurden.

Die Versorgung der Oligodendrozyten mit Cholesterin war dabei sogar so immens, dass sich die Myelinausstattung der Mutanten mit fortschreitendem Alter weit gehend normalisierte. Durch gehirninterne Umverteilung der Cholesterinproduktion konnten die Versuchstiere ihren schweren genetischen Defekt mit der Zeit überwinden. Mit ihren Mausmutanten können die Max-Planck-Wissenschaftler nun systematisch die biologische Funktion von Cholesterin im lebenden Organismus erforschen. ral

Quelle: Pressemitteilung der Max-Planck-Gesellschaft, 12. 4. 2005; Nature Neuroscience, 4, 468 – 475 (2005).