Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Forscher sehen Stammzellen bei ihrer Spezialisierung im Gehirn zu

20.02.2015

Neulinge im Riechkolben passen sich schnell in der Funktion an, dann erst reifen die Strukturen

Adulte Stammzellen stellen eine große Hoffnung für die moderne Biomedizin dar. Sie stammen aus dem erwachsenen Organismus, daher gilt ihre Verwendung als ethisch unbedenklich. Sie sind sehr flexibel und können sich noch in eine Vielzahl von speziellen Zelltypen verwandeln. So werden geschädigte Organe oder Gewebe stabilisiert oder können sich sogar regenerieren.

Neuronale Stammzellen, die ein Reservoir für Nervenzellen bilden, werden unter anderem für die Therapie neurodegenerativer Erkrankungen wie Morbus Parkinson oder Morbus Alzheimer erforscht. Sie können sich in alle Haupttypen der Hirnzellen differenzieren. Allerdings ist über diese Mechanismen wenig bekannt.

Tübinger Forscher unter der Leitung von Professorin Olga Garaschuk vom Physiologischen Institut der Universität Tübingen haben sie in Zusammenarbeit mit der Yale Universität, New Haven, USA, dem Max-Planck-Institut für Neurobiologie in Martinsried und dem Helmholtz Zentrum für Umwelt und Gesundheit in München genauer untersucht.

Sie haben erstmals konkrete Informationen über die funktionellen Eigenschaften von Zellen gesammelt, während sie sich im lebenden Tier von Vorläufern zu Hirnzellen differenzierten. Ihre Ergebnisse wurden im Magazin Nature Communications veröffentlicht.

Im Gehirn erwachsener Säugetiere gibt es nur zwei Orte, an denen sich Stammzellen befinden, aus denen Nervenzellen gebildet werden können: Sie liegen in den Seitenventrikeln und im Hippocampus. Die Forscherinnen und Forscher konzentrierten sich auf eine Stammzellzone der Seitenventrikel, aus der Vorläufer der Nervenzellen in Richtung des Riechkolbens wandern.

Der Riechkolben oder Bulbus olfactorius ist eine Struktur an der vorderen Basis des Gehirns, in dem die aus der Nasenschleimhaut heranführenden Riechnerven enden. Dort spezialisieren sich die einstigen Stammzellen für Aufgaben bei der Verarbeitung von Geruchsinformationen.

„Durch den Einsatz neuartiger Mikroskopiemethoden konnten wir erstmals die Aktivität von wandernden Neuronenvorläuferzellen im Riechkolben der Maus direkt beobachten“, sagt Olga Garaschuk. Ermöglicht wurden die Messungen durch die Verwendung spezieller Fluoreszenzfarbstoffe, deren Leuchtintensität sich entsprechend der Zellaktivität ändert.

Die Untersuchungen zeigten, dass bereits 48 Stunden nach Eintreffen der Zellen im Riechkolben etwa die Hälfte der Zellen in der Lage war, auf Geruchsreize zu antworten. Obwohl die Neuronenvorläufer immer noch wanderten, ähnelte ihre Empfindlichkeit für Geruchsstoffe und ihre elektrische Aktivität bereits der von den umgebenden, reifen Nachbarzellen. Das reife Aktivitätsmuster dieser Zellen stand im starken Kontrast zu ihrem molekularbiologischen Erscheinungsbild, das für unreife, wandernde Neuronenvorläufer typisch war.

„Unsere Daten dokumentieren eine erstaunlich schnelle funktionale Integration der Vorläuferzellen in das bestehende neuronale Netzwerk“, sagt die Forscherin. „Sie zeigen außerdem, dass sensorische Reize der Umgebung eine bedeutende Rolle für die Integration dieser Zellen spielen können.“

Originalpublikation:
Kovalchuk Y, Homma R, Liang Y, Maslyukov A, Hermes M, Thestrup T, Griesbeck O, Ninkovic J, Cohen LB, Garaschuk O. (2015) In vivo odorant response properties of migrating adult-born neurons in the mouse olfactory bulb. Nature Communications, 19. Februar 2015, DOI: 10.1038/ncomms7349.

Kontakt:
Prof. Dr. Olga Garaschuk
Universität Tübingen
Physiologisches Institut
Telefon +49 7071 29-73641
olga.garaschuk[at]uni-tuebingen.de

Dr. Karl Guido Rijkhoek | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-tuebingen.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Proteinforschung: Der Computer als Mikroskop
16.01.2017 | Ruhr-Universität Bochum

nachricht Nervenkrankheit ALS: Mehr als nur ein Motor-Problem im Gehirn?
16.01.2017 | Leibniz-Institut für Neurobiologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mit solaren Gebäudehüllen Architektur gestalten

Solarthermie ist in der breiten Öffentlichkeit derzeit durch dunkelblaue, rechteckige Kollektoren auf Hausdächern besetzt. Für ästhetisch hochwertige Architektur werden Technologien benötigt, die dem Architekten mehr Gestaltungsspielraum für Niedrigst- und Plusenergiegebäude geben. Im Projekt »ArKol« entwickeln Forscher des Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern aktuell zwei Fassadenkollektoren für solare Wärmeerzeugung, die ein hohes Maß an Designflexibilität erlauben: einen Streifenkollektor für opake sowie eine solarthermische Jalousie für transparente Fassadenanteile. Der aktuelle Stand der beiden Entwicklungen wird auf der BAU 2017 vorgestellt.

Im Projekt »ArKol – Entwicklung von architektonisch hoch integrierten Fassadekollektoren mit Heat Pipes« entwickelt das Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern...

Im Focus: Designing Architecture with Solar Building Envelopes

Among the general public, solar thermal energy is currently associated with dark blue, rectangular collectors on building roofs. Technologies are needed for aesthetically high quality architecture which offer the architect more room for manoeuvre when it comes to low- and plus-energy buildings. With the “ArKol” project, researchers at Fraunhofer ISE together with partners are currently developing two façade collectors for solar thermal energy generation, which permit a high degree of design flexibility: a strip collector for opaque façade sections and a solar thermal blind for transparent sections. The current state of the two developments will be presented at the BAU 2017 trade fair.

As part of the “ArKol – development of architecturally highly integrated façade collectors with heat pipes” project, Fraunhofer ISE together with its partners...

Im Focus: Mit Bindfaden und Schere - die Chromosomenverteilung in der Meiose

Was einmal fest verbunden war sollte nicht getrennt werden? Nicht so in der Meiose, der Zellteilung in der Gameten, Spermien und Eizellen entstehen. Am Anfang der Meiose hält der ringförmige Proteinkomplex Kohäsin die Chromosomenstränge, auf denen die Bauanleitung des Körpers gespeichert ist, zusammen wie ein Bindfaden. Damit am Ende jede Eizelle und jedes Spermium nur einen Chromosomensatz erhält, müssen die Bindfäden aufgeschnitten werden. Forscher vom Max-Planck-Institut für Biochemie zeigen in der Bäckerhefe wie ein auch im Menschen vorkommendes Kinase-Enzym das Aufschneiden der Kohäsinringe kontrolliert und mit dem Austritt aus der Meiose und der Gametenbildung koordiniert.

Warum sehen Kinder eigentlich ihren Eltern ähnlich? Die meisten Zellen unseres Körpers sind diploid, d.h. sie besitzen zwei Kopien von jedem Chromosom – eine...

Im Focus: Der Klang des Ozeans

Umfassende Langzeitstudie zur Geräuschkulisse im Südpolarmeer veröffentlicht

Fast drei Jahre lang haben AWI-Wissenschaftler mit Unterwasser-Mikrofonen in das Südpolarmeer hineingehorcht und einen „Chor“ aus Walen und Robben vernommen....

Im Focus: Wie man eine 80t schwere Betonschale aufbläst

An der TU Wien wurde eine Alternative zu teuren und aufwendigen Schalungen für Kuppelbauten entwickelt, die nun in einem Testbauwerk für die ÖBB-Infrastruktur umgesetzt wird.

Die Schalung für Kuppelbauten aus Beton ist normalerweise aufwändig und teuer. Eine mögliche kostengünstige und ressourcenschonende Alternative bietet die an...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Aquakulturen und Fangquoten – was hilft gegen Überfischung?

16.01.2017 | Veranstaltungen

14. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

12.01.2017 | Veranstaltungen

Leipziger Biogas-Fachgespräch lädt zum "Branchengespräch Biogas2020+" nach Nossen

11.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltweit erste Solarstraße in Frankreich eingeweiht

16.01.2017 | Energie und Elektrotechnik

Proteinforschung: Der Computer als Mikroskop

16.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Vermeintlich junger Stern entpuppt sich als galaktischer Greis

16.01.2017 | Physik Astronomie