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Stammzellforschung: Die Vorläufer von Fast-Alles-Könnern

Auch im Gehirn sind gelegentlich Ausbesserungsarbeiten erforderlich - und mehr und mehr werden Herkunft, Jugend- und Lebenszeit der Bautrupps durchleuchtet, um sie vielleicht auch einmal anderswo einsetzen zu können.
Radialgliazellen bilden neuronale Stammzellen
Früher galt als sicher, dass sich im Gehirn Erwachsener ab einem gewissen Alter zwar noch Lernprozesse vollziehen – neue Gehirnzellen aber werden nicht mehr gebildet, sobald das Großhirn ausgewachsen ist. Diese Mär ist heute überholt: Auch in bestimmten Gehirnregionen älterer Menschen ließen sich bei genauerem Hinschauen Zellen finden, die unbegrenzt teilungsfähig sind. Diese adulten Stammzellen der Subventrikularzone des Gehirns produzieren einen steten Nachschub neuer Neuronen, die bei Mäusen beispielsweise in den Riechkolben abwandern. Woher die Vorläuferzellstadien stammen, welche Mechanismen sie im erwachsenen Organismus unbegrenzt teilungsfähig erhalten und wie die unausgeprägten in spezialisierte Zellen überführt werden, ist ziemlich unklar.

Verwirrend finden Forscher etwa den merkwürdigen Merkmalmix dieser Stammzellen, der bislang verhinderte, sie bequem in eine bestimmte Zellschublade einordnen zu können. Zum Beispiel sehen sie den so genannten Astrozyten in vielerlei Hinsicht recht ähnlich – sehr häufigen Nähr- und Stützzellen des Gehirns, welche die Neuronen von Hirn und Rückenmark umgeben und eine Vielzahl von Funktionen zu haben scheinen: So spielen sie wohl eine Rolle bei der Manipulation des Ionenmilieus sowie der Neurotransmitter-Kommunikation und bilden die schützende Blut-Hirn-Schranke. Dass sie aber Vorläuferzellen für Neuronen sein können, wird allgemein für eher abwegig gehalten: Astrozyten werden als endgültig ausgereifte und differenzierte Zellen wahrgenommen, sicher aber nicht als Stammzell-Verwandte.

Was für ein Zwitter sind dann aber die neuronalen Astrozyten-Double-Stammzellen? Arturo Alvarez-Buylla von der Universität von Kalifornien in San Francisco und seine Kollegen versuchten, den Lebenslauf der Zellsorte in Mäusen nachzuvollziehen. Nachdem alles Astrozycten-Ähnliche bekanntermaßen während der Entwicklung des Nervensystems aus Radialgliazellen hervorgeht – den spezialisierte Epithel-Gliazellen sehr junger Organismen –, markierten die Forscher eine ausgesuchte Population von Radialgliazellen neugeborener Mäuse mit fluoreszierenden Farbstoffen. Diese Marker verrieten ihnen dann, über die gesamte Lebensdauer der Mäuse hinweg, zu welchen Zellsorten die Radialglia ausdifferenziert.

Wie sich zeigte, entstehen aus den Radialgliazellen einige durchaus verschiedene Zellen – zum Beispiel simple Neuronen, so genannte Oligoendrozyten, Ependymzellen und eben Astrozyten – inklusive der speziellen "Astrozyten" in der Subventrikularzone, aus denen Säugetiere dann ihre neuronalen Stammzellen rekrutieren. Die Radialglia neugeborener Säuger ist der Stammvater der unbegrenzt teilungsfähigen, adulten neuronalen Stammzellen des erwachsenen Gehirns.

Schön – mit diesem Wissen kann vielleicht eine Zelllinie etabliert werden, mit der neuronale Stammzellen leichter gewonnenen und untersucht werden können. Spannender aber noch war eine zweite Beobachtung der Forscher: Eindeutig entstanden die Stammzellen aus ihrem Vorläufer auch noch bei sehr alten Tieren fast wie am Tag ihrer Geburt. Offenbar steckt im Gehirn von Mäusen und vielleicht auch Menschen mehr Potenzial zur Erneuerung als angenommen. Bleibt zu klären, wie man dieses Potenzial bei Verletzungen und anderen dringenden Fällen hervorkitzeln kann, ohne dabei mehr Schaden denn Nutzen zu erzeugen.

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