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Neuroregeneration: Zelle wechsel dich

Zellen aus dem Bindegewebe des Gehirns werden zu Nervenzellen.
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Umprogrammierte Bindegewebszellen als Ersatzneurone: Einem internationalen Forscherteam gelang es, so genannte Perizyten aus dem erwachsenen menschlichen Gehirn umzuschreiben, so dass sie Eigenschaften von Nervenzellen entwickelten.

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Gestaltenwechsel | Verwandlung komplett: Dieser Perizyt (grün gefärbt, lange Zellfortsätze) hat durch ein Retrovirus Form und Funktion einer Nervenzelle übernommen.

Als typische Bindegewebszellen haben die Perizyten im Gehirn nicht viel mit dem Weiterleiten von Nervenimpulsen zu tun: Sie regulieren vielmehr die Weite kleiner Blutgefäße und beteiligen sich an der Bluthirnschranke sowie der Wundheilung. Wissenschaftlern um Benedikt Berninger von der Ludwig-Maximilians-Universität München gelang es nun jedoch, Form und Verhalten der Zellen zu verändern: Sie untersuchten 30 Proben mit Perizyten aus dem menschlichen Gehirn und fügten ihnen so genannte Retroviren hinzu, die ihr Genom in das der Zelle einbauen. Hier sorgten sie für die Herstellung der Proteine Sox2 und Mash1 – zweier Transkriptionsfaktoren, die bestimmen, welcher Teil der menschlichen DNA für eine bestimmte Zelle ausgelesen wird und damit auch welche Form und Funktion sie hat.

Bei den Perizyten im Experiment bewirkte das eine Entwicklung in Richtung Nervenzellen, wie die Forscher anhand einiger Schlüsselmerkmale nachwiesen: So produzierten die umprogrammierten Zellen etwa das Protein beta-Tubulin, das in Nervenzellen Transportkanäle bildet. Sechs Wochen nach der Reprogrammierung hatten außerdem 28 Prozent der Perizyten die Form von Neuronen angenommen, 97 Prozent hörten auf, sich zu teilen – auch dies eine grundlegende Eigenschaft der Nervenzellen. Die wichtigste Neuerung der umprogrammierten Perizyten: Sie lösten Aktionspotenziale aus. Diese elektrischen Signale leiten im zentralen Nervensystem Informationen weiter und sind damit unverzichtbar für die Kommunikation zwischen verschiedenen Zellen.

Die Forscher demonstrierten damit, dass es zumindest im Prinzip möglich wäre, Zellen im Gehirn umzuprogrammieren, beispielsweise um zerstörte oder degenerierte Neurone zu ersetzen. Im Gegensatz zur Therapie mit Stammzellen könnten hier erwachsene, körpereigene Zellen die Grundlage für neue Nervenzellen bilden.

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