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Verstanden

Neue Studie

Neue Nervenzellen bis ins hohe Alter

Da wächst nichts nach? Wir müssen mit den Gehirnzellen auskommen, die wir bis zum Erwachsenenalter gebildet haben. Das war lange Zeit die Meinung vieler Forscher. Nun wissen wir: Neuronen können nachwachsen. Vor allem in der zentralen Schaltzentrale des Gehirns, dem Hippocampus. Forscher sprechen von neuem Therapieansatz für Alzheimer.

Sie untersuchten Gehirne frisch verstorbener Menschen und stellten fest: Sogar bei gesunden knapp 90-jährigen Menschen bilden sich neue Nervenzellen im Gehirn. Zu dieser Erkenntnis kommen Forscher des Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CISC) aus Madrid, der größten öffentlichen Forschungseinrichtung Spaniens. Ihre Ergebnisse veröffentlichten sie im Fachjournal »Nature Medicine«.

Alte Gehirne – neue Nervenzellen

Laut der Untersuchung finden im Hippocampus tatsächlich bis ins hohe Alter hinein Neurogenese-Prozesse statt. Das Studienergebnis könnte eine Kontroverse unter Hirnforschern beenden. Lange Zeit dachten Neurowissenschaftler, dass sich Nervenzellen im Gehirn nur während der embryonalen Entwicklung bilden.

Doch offenbar scheinen sich bestimmte Stamm- und Vorläuferzellen ein Leben lang zu neuen Neuronen entwickeln zu können. Vor allem im Bereich des Hippocampus zeigen Studien mit Mäusen und anderen Säugetieren, dass ein Prozess sogenannter adulter Neurogenese stattfindet.  

Neue Neuronen für alte Menschen

Ob dies tatsächlich beim Menschen geschieht, ist jedoch unter Hirnforschern umstritten. US-Wissenschaftler behaupteten, dass die Fähigkeit zur Neurogenese bereits in der Pubertät verloren ginge (Nature 2018), was ein anderes US-Team wiederum infrage stellt (Cell Stem Cells 2018).

Elena Moreno-Jiménez von der Universität Madrid und ihre Kollegen erklären: „Herauszufinden, ob im Laufe des Lebens kontinuierlich neue Neuronen ins menschliche Gehirn integriert werden, ist von großer medizinischer und möglicherweise therapeutischer Bedeutung“.

Gewebeproben von Gesunden und Kranken

Die spanischen Wissenschaftler suchten deshalb nach Hinweisen auf Neurogenese-Prozesse im humanen Erwachsenengehirn. Dafür entnahmen sie Gewebeproben von 58 Probanden – darunter 13 neurologisch gesunde Personen und 45 Alzheimer-Patienten. Diese erforschten sie 24 Stunden nach dem Tod und verwendeten eine Fixierung, die die Zerstörung von Hirnzellen vermeiden soll. Mit speziellen Anfärbungen konnte das Team das Protein Doublecortin (DCX) im Gyrus dentatus des Hippocampus nachweisen. Unter Hirnforschern gilt es als wichtiger Marker für neu gebildete Zellen.

Die hirngesunden Menschen waren im Alter zwischen 43 und 87 Jahren verstorben. Der Marker DCX ließ sich auch noch im Gehirn ältester Personen finden, wenn auch in geringerer Menge als bei dem 43-jährigen, bei dem noch etwa 42.000 unreife Hirnzellen pro mm3 gefunden wurden. Bei dem 87-Jährigen war die Zahl unter 30.000/mm3 gesunken.

Neue Hirnzellen auch bei knapp 90-Jährigen

Die gute Nachricht ist, dass die Wissenschaftler im Gyrus dentatus der Erwachsenen ohne neurologische Erkrankung tausende unreife Neuronen in unterschiedlichen Entwicklungsstadien entdeckten. Diese neuen Nervenzellen waren sogar in Gewebeproben knapp 90-jähriger Probanden vorhanden. „Dies zeigt, dass sich bis zur neunten Lebensdekade kontinuierlich neue Nervenzellen im Gehirn entwickeln“, berichten Moreno-Jiménez und ihre Kollegen.

Bei Alzheimer-Patienten ist diese Erneuerung allerdings deutlich beeinträchtigt. Bei ihnen formieren sich mit fortschreitendem Verlauf der Erkrankung immer weniger neue Neuronen. Die Reifung der DCX-positiven Zellen war bei ihnen beeinträchtigt, was die Gedächtnisstörungen der Patienten nachvollziehbar mache.

Alzheimer und neuer Therapieansatz

Insgesamt zeigte sich, dass die Neurogenese mit zunehmendem Alter zwar etwas abnahm. Viel stärker als das Alter wirken sich jedoch offenbar neurodegenerative, also gehirnzerstörende, Erkrankungen auf den Erneuerungsprozess aus. So stellten die Wissenschaftler fest, dass die Zahl und der Reifegrad der neuen Gehirnzellen im Gewebe der Alzheimer-Patienten deutlich verringert waren. Je weiter die Erkrankung fortgeschritten war, desto stärker war dieser Effekt zu beobachten.

Eine mangelnde Erneuerung in diesem Hirnbereich kann daher möglicherweise auch einige der für Alzheimer typischen Erinnerungsdefizite erklären. Hieraus leitet das Forschungsteam ab: „Die Wiederherstellung eines normalen Neurogenese-Levels könnte sich als potenzieller Therapieansatz herausstellen und dem Fortschreiten dieser bisher noch unheilbaren Erkrankung vielleicht entgegenwirken“.

Hippocampus und Gedächtnis

Ohne einen intakten Hippocampus kann ein Mensch keine neuen Gedächtnisinhalte abspeichern, womit ihm eine entscheidende Bedeutung für das Lernen und die Gedächtnisbildung zukommt. Dies zeigen die Beobachtungen von Menschen, denen beide Zentren entfernt wurden, was in der Vergangenheit bei der Behandlung von Epilepsien geschah, heute aber vermieden wird. Mehr Infos unter: Nature Medicine, 2019; doi: 10.1038/s41591-019-0375-9

(Autorin: Gertrud Maria Vaske)

Datum: 06.06.2019
Rubrik: Service & Wissen
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