Fokus Hirnforschung

Nichtneuronale Zellen - wichtige Bausteine des Gehirns


Das Gehirn besteht nicht nur aus Nervenzellen (Neuronen), sondern aus zahlreichen anderen Zelltypen wie den sogenannten Gliazellen. Diese Zellen spielen eine wichtige Rolle für die ,Ernährung" von Nervenzellen, indem sie zum Beispiel in trazellulär Stoffe von den Blutgefäßen zu den Nervenzellen und zurück transportieren (siehe Abbildung). Weiterhin haben diese Zellen mechanische Aufgaben, z.B. bei der Ausbildung der sogenannten Blut-Hirn-Schranke, die reguliert, welc he Moleküle in das Zentralnervensystem aufgenommen werden. Im Unterschied zu Nervenzellen behalten Gliazellen ihre Teilungsfähigkeit und reagieren, z.B. nach Verletzungen und Infektionen, mit vermehrtem Wachstum. Weiterhin gibt es mehrere gutart ige und bösartige Hirntumore, die glialen Ursprungs sind.

Die wichtige Bedeutung der unter dem Begriff ,nichtneuronale Zellen" zusammengefaßten Zelltypen für die normale Hirnfunktion, wie auch ihre Rolle bei Krankheitsprozessen wurden durch neuere experimentelle Befunde unterstrichen. An der weiteren Aufklärung der Funktion dieser Zellen im Gehirn arbeitet in Berlin seit Ende 1995 der Sonderforschungsbereich (SFB) 507, der durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft gefördert wird. In diesem SFB arbeiten Kliniker und Grundlagenforsche r der CharitŽ, des Max-Delbrück-Centrums (MDC) für Molekulare Medizin , des Forschungsinstituts für Molekulare Pharmakologie wie auch des Fachbereichs Humanmedizin der FU zusammen. Sprecher des SFB ist Prof. Karl Einhäupl, Direktor der Neurologischen Klinik der CharitŽ. Der SFB gliedert sich in drei Projektbereiche. In Bereich A steht die Untersuchung von nichtneuronalen Mechanismen bei akuten Erkrankungen, wie Durchblutungsstörungen des Gehirns, im Vordergrund. Projektbereich B u ntersucht die Regulation und Beeinflussung von Gehirntumoren, die sich aus Gliazellen ableiten, während Forschergruppen im Projektbereich C die Rolle nichtneuronaler Zellen bei regenerativen und degenerativen Erkrankungen der Zentralnervensystems unt ersuchen. Zu letzteren zählen z.B. die Alzheimer'sche Erkrankung und der Parkinsonismus.

Der Fachbereich Humanmedizin der FU ist im Sonderforschungsbereich durch die Arbeitsgruppe von Prof. Paul (Abteilung für Klinische Pharmakologie am Universitätsklinikum Benjamin Franklin) vertreten. Diese Arbeitsgruppe widmet sich hierbei der Untersuchung des Endothelinsystems im Gehirn. Endothelin ist eine Substanz, die ursprünglich in Zellen der Gefäßwand entdeckt wurde und von der man zunächst annahm, daß sie ausschließlich im Herz-Kreislauf-System wirkt. N euere Befunde haben allerdings auch gezeigt, daß Endothelin im Gehirn, und hier sowohl in Nervenzellen, aber vor allem auch in Gliazellen gefunden wird. Gesteigerte Endothelinkonzentrationen sind mit einer Reihe von Störungen im Gehirn vergesel lschaftet worden. Man nimmt an, daß dieser Substanz möglicherweise eine wichtige Funktion bei der Interaktion zwischen Glia- und Nervenzellen zukommt. Daher versucht die Arbeitsgruppe, zum Verständnis des Endothelinsystems in nichtneurona len Zellen und seiner regulativen Rolle im Gehirn beizutragen. Ein Modell, an dem diese Mechanismen untersucht werden, ist ein Rattenstamm. Durch eine genetische Veränderung wird mehr Endothelin im Gehirn produziert. Die Tiere reagieren darauf mit sc hwerwiegenden Störungen in der Gehirnfunktion. Damit wurde zum einen die wichtige Rolle des ,nichtneuronalen" Endothelinsystems im Gehirn belegt; andererseits kann nun begonnen werden, die durch das Endothelin hervorgerufenen Veränderungen gezielt durch Medikamente zu beeinflussen. Erste Substanzen, die selektiv das Endothelinsystem hemmen, sind auf dem Markt. Dieser Ansatz könnte auch zu neuen Behandlungsstrategien für Patienten mit Gehirnerkrankungen, an denen Gliazellen beteili gt sind, führen.
Martin Paul

Prof. Martin Paul ist Hochschullehrer am Institut für Klinische Pharmakologie im Universitätsklinikum Benjamin Franklin.


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