Gehirnzellen geben Aufschluss über Down-Syndrom

Gehirnzellen aus der Haut von Erwachsenen mit Down-Syndrom können laut Wissenschaftlern des Waisman Center neue Erkenntnisse über diese Krankheit liefern. Das Team um Anita Bhattacharyya hat eine Verringerung der Verbindungen zwischen den Gehirnzellen und mögliche Fehler bei den Genen entdeckt, die den Körper vor der Alterung schützen.

Hautzellen umprogrammiert

Die in den Proceedings of the National Academy of Sciences http://pnas.org veröffentlichten Studienergebnisse ermöglichen weitere Einblicke in frühe Stadien der Gehirnentwicklung. Das Down-Syndrom wird durch eine zusätzliche Kopie eines Chromosoms hervorgerufen. Die Folge sind normalerweise eine Lernbehinderung und eine Reihe von charakteristischen physischen Merkmalen.

Das Team züchtete Gehirnzellen aus den Hautzellen von zwei Personen mit Down-Syndrom. Dazu war es erforderlich, die Hautzellen neu zu programmieren, um sie in eine Art von Stammzellen zu verwandeln, die zu jeder Zelle des Körpers werden kann. Die Gehirnzellen wurden im Labor hergestellt und ermöglichten so einen Einblick in die frühe Gehirnentwicklung beim Down-Syndrom.

Weniger neuronale Aktivität

Laut Bhattacharyya ist die Verringerung der Verbindungen zwischen den Neuronen interessant. „Diese Menschen kommunizieren weniger, sind stiller. Das ist neu, passt aber zu dem, was wir bereits über Gehirne bei Down-Syndrom wissen.“ Gehirnzellen kommunizieren über die als Synapsen bekannten Verbindungen. Die Gehirnzellen beim Down-Syndrom verfügten nur über rund 60 Prozent der normalen Anzahl von Synapsen und der synaptischen Aktivität. Dieser Wert ist laut der Wissenschaftlerin ausreichend, um einen Unterschied zu machen.

Die Wissenschaftler untersuchten die Gene, die in den Stammzellen und Neuronen bei zwei Studienteilnehmern betroffen waren. Es zeigte sich, dass Gene auf dem zusätzlichen Chromosom 21 in viel größerer Anzahl vorhanden waren. Dabei handelte es sich vor allem um Gene, die auf eine Schädigung durch freie Radikale reagieren. Sie dürften eine Rolle bei der Alterung des Menschen spielen. Damit könnte erklärt sein, warum Menschen mit Down-Syndrom schneller zu altern scheinen. Um sicherzugehen, sind jedoch noch weitere Tests erforderlich.