Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

FAU-Forscher weisen nach, dass die Hirnrinde sich nicht regenerieren kann

22.04.2014

Experimentelle Studien hatten in der Vergangenheit Hoffnungen genährt, die Hirnrinde sei in der Lage, nach einem Schlaganfall neue Nervenzellen zu bilden und damit Folgeschäden zu mindern.

Eine Hoffnung, die Wissenschaftler der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) nun leider entkräften mussten: Mit Hilfe der Radiokarbonmethode konnten sie in Zusammenarbeit mit einem schwedischen Forscherteam das Alter der Nervenzellen exakt bestimmen – und feststellen, dass sie überwiegend genau so alt waren wie der Patient selbst, also nicht in jüngerer Zeit gebildet worden waren. Ihre Erkenntnisse haben die Wissenschaft jetzt in der Fachzeitschrift „Nature Neuroscience“ veröffentlicht.

Die Hirnrinde – auch Kortex genannt – ist der Teil des menschlichen Gehirns, der die höhere kognitiven Funktionen beherbergt. Schlaganfälle, die speziell die Hirnrinde betreffen, ziehen häufig Folgeschäden wie Lähmungen und Sprachstörungen nach sich.

„Der Schlaganfall stellt eine der häufigsten Todesursachen in der westlichen Welt dar, und nicht wenige der überlebenden Patienten sind im Alltag behindert oder pflegebedürftig“, erklärt der Erlanger Hirnforscher Dr. Hagen Huttner, Mitarbeiter der Neurologischen Klinik am Universitätsklinikum der FAU. Daher war es seit jeher eine der klinisch relevanten Kernfragen für den Rehabilitationserfolg von Schlaganfallpatienten, ob bei Erkrankungen der Hirnrinde neue Nervenzellen gebildet werden können oder nicht.

Unter Federführung von Huttner und Klinikdirektor Prof. Dr. Stefan Schwab konnte ein deutsch-schwedisches Forscherteam an der FAU und am Stockholmer Karolinska Institut das nun klären. Es machte sich für ihre Untersuchungen einen Nebeneffekt der mehr als 500 oberirdischen Atombombentests zu Zeiten des Kalten Krieges zunutze, bei denen ein radioaktives Kohlenstoff-Isotop vermehrt in der Atmosphäre freigesetzt und in die Erbsubstanz von Nervenzellen eingebaut wurde.

„Die Radiokarbonmethode wird beispielsweise in der Archäologie zur Altersdatierung von Fundstücken regelmäßig eingesetzt“, erläutert Hagen Huttner. „Allerdings war Jahrtausende lang das Verhältnis von normalem und radioaktivem Kohlenstoff relativ konstant, so dass die Genauigkeit der Altersdatierung zu wünschen übrig ließ. Durch die Atombombentests ist dieses Kohlenstoffverhältnis drastisch verändert worden und gleicht sich – nach den Atomwaffensperrverträgen – über Jahrzehnte hinweg nun langsam wieder dem alten Niveau an. Dadurch ist die zeitliche Auflösung der Radiokarbonmethode sehr genau geworden, und wir konnten sie für unsere präzisen wissenschaftlichen Untersuchungen zur etwaigen Neubildung von Nervenzellen nach Schlaganfall anwenden.“

Die radiokarbonbasierte Altersdatierung von Nervenzellen macht sich die Tatsache zunutze, dass der radioaktive Kohlenstoff über Pflanzen und Tiere in die Nahrungskette und den Menschen gelangte und bei jeder Neubildung von Zellen in deren Erbgut, die DNA, eingebaut wurde, und zwar in genau jenem Verhältnis zum normalen Kohlenstoff, wie es dem atmosphärischen Wert im Jahr der Geburt der Zelle entsprach. Isoliert man die DNA aus Nervenzellen, die sich nach ihrer Entstehung nicht weiter teilen, und untersucht das Verhältnis von normalem und radioaktivem Kohlenstoff, so kann man sehr genau das Geburtsjahr ermitteln.

„Wir konnten zeigen, dass das Alter der überlebenden Zellen nach Schlaganfall ziemlich exakt dem Alter der Schlaganfallpatienten entsprach und dass sich keine neuen Nervenzellen in nennenswertem Ausmaß in der Hirnrinde gebildet hatten“, sagt Huttner. Unterstützt wurden diese Daten durch immunhistochemische Analysen. „Die Erkenntnis ist zwar auf den ersten Blick ziemlich ernüchternd, entspricht jedoch leider unseren klinischen Erfahrungen. Interessanterweise zeigten den Schlaganfall überlebende Nervenzellen aber die Fähigkeit, ihr durch die Minderdurchblutung geschädigtes Erbmaterial zu reparieren, so dass sich ein insgesamt intaktes Genom darstellte.“

Nun wollen die Wissenschaftler weiterforschen, denn sehr viele Schlaganfälle betreffen nicht die Hirnrinde, sondern die so genannten Stammganglien. Diese liegen sehr viel näher an anderen Regionen im menschlichen Gehirn, in denen Huttner und seine Kolleginnen und Kollegen sehr wohl eine Neurogenese vermuten. Erst kürzlich hatten die Forscher in der Fachzeitschrift „Cell“ die Entdeckung veröffentlicht, dass das menschliche Gehirn in einem kleinen Hirn-Areal, dem so genannten Hippocampus, lebenslänglich neue Nervenzellen produzieren kann. „Eine Analyse von Stammganglien-Infarkten könnte positivere Ergebnisse erbringen und die Tür für therapeutische Optionen öffnen“, hofft Huttner.

Informationen für die Medien:
PD Dr. Hagen Huttner
Tel.: 09131/85-33001
hagen.huttner@uk-erlangen.de

Blandina Mangelkramer | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.fau.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Studien Analysen:

nachricht Ab ins Ungewisse: Über das Risikoverhalten von Jugendlichen
19.01.2017 | Max-Planck-Institut für Bildungsforschung

nachricht Der Klang des Ozeans
12.01.2017 | Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Studien Analysen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin

An Bord einer Höhenforschungsrakete wurde erstmals im Weltraum eine Wolke ultrakalter Atome erzeugt. Damit gelang der MAIUS-Mission der Nachweis, dass quantenoptische Sensoren auch in rauen Umgebungen wie dem Weltraum eingesetzt werden können – eine Voraussetzung, um fundamentale Fragen der Wissenschaft beantworten zu können und ein Innovationstreiber für alltägliche Anwendungen.

Gemäß dem Einstein’schen Äquivalenzprinzip werden alle Körper, unabhängig von ihren sonstigen Eigenschaften, gleich stark durch die Gravitationskraft...

Im Focus: Quantum optical sensor for the first time tested in space – with a laser system from Berlin

For the first time ever, a cloud of ultra-cold atoms has been successfully created in space on board of a sounding rocket. The MAIUS mission demonstrates that quantum optical sensors can be operated even in harsh environments like space – a prerequi-site for finding answers to the most challenging questions of fundamental physics and an important innovation driver for everyday applications.

According to Albert Einstein's Equivalence Principle, all bodies are accelerated at the same rate by the Earth's gravity, regardless of their properties. This...

Im Focus: Mikrobe des Jahres 2017: Halobacterium salinarum - einzellige Urform des Sehens

Am 24. Januar 1917 stach Heinrich Klebahn mit einer Nadel in den verfärbten Belag eines gesalzenen Seefischs, übertrug ihn auf festen Nährboden – und entdeckte einige Wochen später rote Kolonien eines "Salzbakteriums". Heute heißt es Halobacterium salinarum und ist genau 100 Jahre später Mikrobe des Jahres 2017, gekürt von der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM). Halobacterium salinarum zählt zu den Archaeen, dem Reich von Mikroben, die zwar Bakterien ähneln, aber tatsächlich enger verwandt mit Pflanzen und Tieren sind.

Rot und salzig
Archaeen sind häufig an außergewöhnliche Lebensräume angepasst, beispielsweise heiße Quellen, extrem saure Gewässer oder – wie H. salinarum – an...

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Hybride Eisschutzsysteme – Lösungen für eine sichere und nachhaltige Luftfahrt

23.01.2017 | Veranstaltungen

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Wie der Nordatlantik zum Wärmepirat wurde

23.01.2017 | Geowissenschaften

Immunabwehr ohne Kollateralschaden

23.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin

23.01.2017 | Physik Astronomie