Gehirn: Fruchtfliege mit Selbstreparatur

24. Juni 2013
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Zellbiologen haben adulte Fruchtfliegen untersucht und entdeckt, dass Nervenzellen in deren Gehirn immer wieder neu gebildet werden. Diese Erkenntnis soll helfen, die Prozesse bei neurodegenerativen Krankheiten, aber auch bei der Regeneration des Gehirns besser zu verstehen.

Das menschliche Gehirn ist ein hochkomplexes Organ: Es kontrolliert die Funktion anderer Körperorgane, interpretiert Signale, die wir empfangen, und ermöglicht uns das Sehen, Hören, Fühlen, Erinnern und Lernen. Es besteht aus Nervenzellen, den sogenannten Neuronen, und aus stützenden Gliazellen.

Wenn Neuronen aufgrund eines Gewebeschadens oder wegen des Alterns absterben, entstehen Krankheiten mit Symptomen, die zumeist irreversibel sind. Kürzlich gemachte Entdeckungen legen nahe, dass jedoch in adulten Gehirnen verschiedener Spezies „frische“ Neuronen gebildet werden – auch im menschlichen Gehirn.

Die Beteiligten der Berner Studie, die nun im Journal „Cell Reports“ publiziert wurde, zeigen erstmals, dass in bestimmten Gehirnregionen der Fruchtfliege neue Nervenzellen entstehen. „Unsere Erkenntnisse aus dem Tiermodell können für das Verständnis von neurologischen Krankheiten und der Regenerationsfähigkeit des Gehirns von großem Nutzen sein“, sagt der Leiter der Studie, Prof. Eduardo Moreno vom Institut für Zellbiologie der Universität Bern.

Neues Zell-Verfolgungs-System entwickelt

Man geht davon aus, dass beim Menschen die Bildung von neuen Neuronen im Erwachsenenalter wichtig für das Gedächtnis ist, wie Moreno und seine Kollegen Ismael Fernández-Hernández und Christa Rhiner erklären. „Wie dieser Prozess jedoch reguliert wird, ist bislang unverstanden. Da die Fruchtfliege viele ähnliche Gene wie der Mensch besitzt, und weil die Forschung an diesem Tiermodell relativ einfach durchführbar ist, ist die Drosophila geeignet, um die neuen Neuronen und ihre Rolle bei der Gedächtnisbildung und -erhaltung besser zu verstehen“, erklärt Moreno.

Neue Neuronen im Gehirn einer Fruchtfliege, markiert mit grünen und roten fluoreszierenden Proteinen: Mittels Mikroskop können sie leicht identifiziert werden, und ihre steigende Anzahl zeigt die kontinuierliche Neurogenese im ausgewachsenen Tiergehirn. © Bild: E. Moreno

Für ihre Untersuchungen haben die Forscher ein neues Zell-Verfolgungs-System entwickelt: Neue Zellen werden grün und rot fluoreszierend markiert. Mittels Mikroskop lassen sich eventuell vorkommende Teilungen der Neuronen beobachten und den Ursprungszellen zuordnen. Mit den äußerst feinen Detektoren des Zell-Verfolgungs-Systems lassen sich die nur sporadisch entstehenden neuen Zellen nachweisen.

Der Entwickler des Systems, Ismael Fernández-Hernández, vergleicht die Funktionsweise mit einer Videokamera, die ein ganzes Fussballspiel aufzeichnet, um sicherzustellen, dass das Schlüsselereignis – das Tor und im vorliegenden Fall die Zellteilung – nicht verpasst wird.

Mehr Wissen über die Regeneration des Gehirns

Mit dem Zell-Verfolgungs-System untersuchten die Forscher auch, was geschieht, wenn Nervenzellen im Fruchtfliegen-Gehirn absterben, etwa infolge einer traumatischen Gehirnschädigung. „Überraschenderweise aktiviert das verletzte Fliegenhirn einen klar regenerativen Mechanismus: Die Bildung neuer Nervenzellen zur Reparatur des Gehirns steigt markant an“, erklärt Christa Rhiner.

Das Berner Team fand zudem heraus, dass in diesen Bildungsprozess von Neuronen ein bestimmtes Gen involviert ist: War das Gen angeschaltet, aktivierte es schlafende neuronale Stammzellen, die bei diesen Untersuchungen ebenfalls entdeckt wurden, welche mit der Produktion von neuen Neuronen begannen.

„Die Erkenntnisse öffnen Perspektiven für die Regenerationsfähigkeit des Gehirns nach einer Schädigung, aber auch bei neurodegenerativen Krankheiten wie Morbus Alzheimer oder Morbus Parkinson, deren Ursache der Verlust von Neuronen im erwachsenen menschlichen Gehirn ist“, ist Moreno sicher. „Durch die Studie von Organismen, die eine intrinsische Fähigkeit haben, ihr Gehirn zu regenerieren, kann ebenfalls herausgefunden werden, warum der Mensch dazu weniger effizient in der Lage ist“, so der Zellbiologe.

Originalpublikation:

Adult neurogenesis in Drosophila
Eduardo Moreno et al.; Cell Reports, doi: 10.1016/j.celrep.2013.05.034; 2013

27 Wertungen (4.07 ø)

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2 Kommentare:

Heilpraktikerin Ingrid Hölzer
Heilpraktikerin Ingrid Hölzer

Ein Lob den Fruchtfliegen!
Leider sind wir Menschen selbst noch nicht in der Lage Schwermetalle zu eliminieren
die in unser Gehirn eindringen und Neuronen besetzen die mit zu den Ursachen von Alzheimer, Demenz, Parkinson zählen.
Siehe Nachforschungen von Dr. Klinghardt.
Habe selbst auch die Erfahrung in meiner Praxis gemacht und bin begeistert von den
Ergebnissen, das es die Möglichkeit gibt Aluminium, Barium usw. auszuleiten
Die Firma Nestmann bietet darin gute Unterstützung.

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Andrea Bevc
Andrea Bevc

Es bleibt also alles wie es ist, ” …denn die Fliege war nicht dumm – sie machte
summ summ summ…”.

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