Aus Stützzellen werden Neuronen

Durch das selektive Einschleusen einzelner Proteine, die das Ablesen der Erbsubstanz regulieren, von Transkriptionsfaktoren, lassen sich Astroglia gezielt in die zwei Hauptklassen von Neuronen der Gehirnrinde umprogrammieren. Während der Transkriptionsfaktor Neurogenin 2 die Bildung von erregenden Neuronen anregt, wandeln sich dieselben Astroglia-Zellen nach Einschleusen des Transkriptionsfaktors Dlx2 in hemmende Neuronen um.

Neuronen sind diejenigen Zellen im Gehirn, die die Information übertragen, während die sternförmigen Gliazellen, so genannte Astroglia, als Stützgerüst dienen und am Stoffwechsel beteiligt sind. Zudem sind sie eng verwandt mit radialen Gliazellen, die während der Embryonalentwicklung im Vorderhirn als Vorläufer für die meisten Neuronen fungieren. Tatsächlich behalten manche Gliazellen sogar im erwachsenen Gehirn noch die Fähigkeit, Neuronen zu produzieren - allerdings kommen diese nur in ganz spezifischen Regionen vor.

Noch weiß man nicht genau, was normale Astroglia von radialen Gliazellen mit neurogenem Potenzial unterscheidet. Allerdings haben die Wissenschaftler um Magdalena Götz bereits in früheren Untersuchungen gezeigt, dass Astroglia aus der Großhirnrinde junger Mäuse, die normalerweise nicht zur Ausbildung von Nervenzellen fähig sind, durch das Einschleusen von speziellen Regulatorproteinen dazu angeregt werden können, sich in Nervenzellen umzuwandeln.

Mit der aktuellen Untersuchung ist es gelungen, die neu geschaffenen Neuronen so weit reichend umzuprogrammieren, dass sie nun auch funktionierende Synapsen ausbilden können. Diese schütten - je nach verwendetem Transkriptionsfaktor - erregend oder hemmend wirkende Überträgersubstanzen aus. Dieser Vorgang war nicht nur bei jungen Astroglia zu beobachten, sondern sogar bei Astroglia aus dem erwachsenen Gehirn, wenn diese vorher durch eine Gewebsverletzung reaktiviert wurden. Die Resultate ermutigen die Wissenschaftler, ihren Ansatz, aus im Gehirn vorhandener Glia neue Nervenzellen zu gewinnen, weiter zu verfolgen, um so Therapien für neurodegenerative Erkrankungen wie Alzheimer zu finden.

Quelle: Heinrich, C., et al: PLoS Biol 2010;8(5): e1000373; Online-Veröffentlichung: doi:10.1371/journal.pbio.1000373).