Vom Schicksal der Gehirnstammzellen

In Kultur gehaltene neurale Vorläuferzellen, die sich zu Gliazellen (grüne Färbung)und Nervenzellen (rote Färbung) differenzieren. Blaue Färbung: Zellkerne. Bild: Max-Planck-Institut für molekulare Genetik

Max-Planck-Forscher beschreiben erstmals dynamische Aktivitätsänderungen zahlreicher Gene während der Differenzierung neuraler Vorläuferzellen

In bestimmten Gehirnregionen erwachsener Säugetiere finden sich Stammzellen, die sich zeitlebens zu neuen Nervenzellen entwickeln können. Die molekularen Mechanismen, welche für die Erhaltung eines unreifen Vorläuferzellstadiums im erwachsenen (adulten) Organismus und den Übergang unreifer in spezialisierte Zellen sorgen, sind weitgehend unverstanden. Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für molekulare Genetik in Berlin ist es jetzt gelungen, Gene zu identifizieren, deren Aktivität sich im Verlauf dieses Differenzierungsprozesses ändert. In Vorläuferzellen aus der Subventrikularzone des Mäusehirns haben sie mithilfe von DNA-Microarrays die Aktivität tausender Gene zu verschiedenen Zeitpunkten der Differenzierung bestimmt. Dabei fanden sie neue Kandidatengene, die wahrscheinlich bei der Erhaltung, Differenzierung und Wanderung der Zellen eine Rolle spielen. Ihre Ergebnisse wurden gerade in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift „The Journal of Neuroscience“ veröffentlicht (Journal of Neuroscience, 30. Juni 2004).

Ulrike Nuber und ihre Mitarbeiter am Max-Planck-Institut für molekulare Genetik in Berlin beschäftigen sich mit den verschiedenen Entwicklungsstufen bzw. Zuständen, die adulte Stammzellen annehmen können. Die so genannte Differenzierung betrifft auch Stammzellen im Gehirn. Ihre zellulären Zustände werden durch die spezifische Aktivität tausender Gene bestimmt. Um grundlegende Mechanismen bei der Differenzierung adulter Stammzellen zu verstehen, haben die Wissenschaftler die Genaktivitäten verschiedener Stammzellzustände von der undifferenzierten Vorläuferzelle (Ausgangszustand) bis hin zur differenzierten Zelle (Endzustand) untersucht.

Die beteiligten Gene wurden nach funktionellen Gesichtspunkten gruppiert und biologischen Vorgängen zugeordnet, wie der Differenzierung selbst, Änderungen des Zellzyklus, der Zellstruktur oder dem Zellzusammenhalt. In Vorläuferzellen aktive Gene, deren Aktivität im Verlauf der Differenzierung sinkt, sind wahrscheinlich für den unreifen Zustand der Zellen wichtig. Sie kodieren beispielsweise für Wachstumsfaktoren oder Proteine des Extrazellularraums. Deren Bildung weist darauf hin, dass sich die Vorläuferzellen selbst eine Umgebung im Gehirn schaffen, in der sie und aus ihnen hervorgehende Zellen existieren können. Durch Wachstumsfaktoren können sie auch mit benachbarten Zellen kommunizieren. Andere Gene wiederum spielen wahrscheinlich eine Rolle bei der Wanderung von sich differenzierenden Zellen.

Die Genexpressionsdaten liefern wichtige Grundlagen für künftige Studien, mit denen die Wissenschaftler die Entstehung neuer Nervenzellen im adulten Gehirn aufklären wollen. Vom besseren Verständnis dieses Prozesses erhoffen sich Forscher neue Therapieansätze für degenerative Erkrankungen und Verletzungen des zentralen Nervensystems.

Weitere Informationen erhalten Sie von:

Dr. Ulrike Nuber
Max-Planck-Institut für molekulare Genetik, Berlin
Tel.: 030 8413-1243, Fax: -1383
E-Mail: nuber@molgen.mpg.de

Media Contact

Dr. Bernd Wirsing Max-Planck-Gesellschaft

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie

Der innovations-report bietet im Bereich der "Life Sciences" Berichte und Artikel über Anwendungen und wissenschaftliche Erkenntnisse der modernen Biologie, der Chemie und der Humanmedizin.

Unter anderem finden Sie Wissenswertes aus den Teilbereichen: Bakteriologie, Biochemie, Bionik, Bioinformatik, Biophysik, Biotechnologie, Genetik, Geobotanik, Humanbiologie, Meeresbiologie, Mikrobiologie, Molekularbiologie, Zellbiologie, Zoologie, Bioanorganische Chemie, Mikrochemie und Umweltchemie.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreiben Sie einen Kommentar

Neueste Beiträge

Neues topologisches Metamaterial

… verstärkt Schallwellen exponentiell. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am niederländischen Forschungsinstitut AMOLF haben in einer internationalen Kollaboration ein neuartiges Metamaterial entwickelt, durch das sich Schallwellen auf völlig neue Art und Weise…

Astronomen entdecken starke Magnetfelder

… am Rand des zentralen schwarzen Lochs der Milchstraße. Ein neues Bild des Event Horizon Telescope (EHT) hat starke und geordnete Magnetfelder aufgespürt, die vom Rand des supermassereichen schwarzen Lochs…

Faktor für die Gehirnexpansion beim Menschen

Was unterscheidet uns Menschen von anderen Lebewesen? Der Schlüssel liegt im Neokortex, der äußeren Schicht des Gehirns. Diese Gehirnregion ermöglicht uns abstraktes Denken, Kunst und komplexe Sprache. Ein internationales Forschungsteam…

Partner & Förderer