"Helferzellen" können bei Hirnverletzungen und Krankheiten giftig werden

Seit vielen Jahren konzentriert sich die Forschung auf neurodegenerative Erkrankungen und Rückenmark- und Hirnverletzungen auf Schäden an Nervenzellen oder Neuronen. Jetzt, eine neue Studie von Astrozyten - eine Art von Zelle, die Neuronen umgibt und unterstützt - findet, dass es einen Subtyp gibt, der Neuronen abtöten und töten kann, anstatt zu helfen, sie während einer Verletzung oder Krankheit zu reparieren.
Die Forscher fanden einen Subtyp von Astrozyten, der Neuronen abtötet und in verschiedenen menschlichen neurodegenerativen Erkrankungen reichlich vorhanden ist.
Bildnachweis: Shane Liddelow

Die internationale Studie - durchgeführt von einem Team aus Forschern der medizinischen Fakultät der Stanford University in Kalifornien und der Universität von Melbourne in Australien - wird in der Zeitschrift veröffentlicht Natur.

Die Forscher vermuten, dass die Ergebnisse zu neuen Behandlungsmethoden für Hirnverletzungen und neurologische Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson führen könnten.

Der Hauptautor Dr. Shane Liddelow von der Abteilung für Pharmakologie und Therapeutika in Melbourne und der Abteilung für Neurobiologie in Stanford sagt, dass Astrozyten zwar oft als "Helfer" -Zellen beschrieben wurden, aber auch, dass sie toxisch werden können tragen zu den Schäden bei, die durch Hirnverletzungen und Krankheiten verursacht werden, indem andere Gehirnzellen getötet werden.

"Diese scheinbar gegensätzlichen Effekte sind seit einiger Zeit ein Rätsel. Durch die Charakterisierung von zwei Arten von Astrozyten bietet dieses Papier einige Antworten auf das Rätsel", fügt er hinzu.

Astrozyten wichtiger als bisher angenommen

Lange glaubten Wissenschaftler, Astrozyten - sternförmige Zellen im zentralen Nervensystem, die Neuronen um fünf zu eins übertreffen - packten einfach Zellen, die Neuronen strukturell unterstützen.

In jüngerer Zeit ist es klar geworden, dass Astrozyten eine Vielzahl von komplexen und essentiellen Rollen im Gehirn und im Rest des zentralen Nervensystems ausüben.

Zum Beispiel ist es jetzt bekannt, dass Astrozyten das Überleben von Neuronen verbessern und dabei helfen, die Schaltkreise im Gehirn zu formen.

Es ist auch bekannt, dass Astrozyten von benignen "ruhenden Astrozyten" in "reaktive Astrozyten" mit veränderten Merkmalen, nach Hirntrauma, Infektion, Schlaganfall und Krankheit, wechseln können.

Was jedoch nicht so klar ist, ist, ob reaktive Astrozyten gut oder schlecht sind.

In ihrem Studienpapier beschreibt das Team die Entdeckung eines Subtyps von reaktiven Astrozyten, den sie A1 nennen, der bei Krankheit und Verletzung auftritt.

A1 Astrozyten "reichlich" in neurodegenerativen Erkrankungen

A1-Astrozyten scheinen die Fähigkeit zu verlieren, Neuronen zu überleben und Verbindungen aufzubauen. Stattdessen induzieren sie den Tod von Neuronen und Oligodendrozyten, den Zellen, die helfen, die Myelinscheide zu wachsen, die Verbindungen zwischen Neuronen isoliert.

In weiteren Experimenten zeigten die Forscher, dass das Blockieren von A1-Astrozyten sie daran hindert, Neuronen zu töten.

Die Forscher fanden auch heraus, dass A1-Astrozyten in verschiedenen menschlichen neurodegenerativen Erkrankungen reichlich vorhanden sind, einschließlich: Parkinson-Krankheit, Huntington-Krankheit, Alzheimer-Krankheit, amyotrophe Lateralsklerose und Multiple Sklerose.

Zum Beispiel fanden sie in Gewebeproben von Alzheimer-Patienten, dass fast 60 Prozent der Astrozyten im präfrontalen Kortex, einer Region des Gehirns, in der die Krankheit den meisten Schaden verursacht, A1-Astrozyten waren.

Senior-Autor Ben Barres, Professor für Neurobiologie, Entwicklungsbiologie und Neurologie und Neurowissenschaften in Stanford, sagt, dass ihre Studie zeigt, dass Astrozyten "nicht immer die Guten sind", und folgert, dass:

"Eine aberrante Version von ihnen kommt in verdächtigen Mengen an den falschen Stellen in Hirngewebeproben von Patienten mit Hirnverletzungen und wichtigen neurologischen Störungen von Alzheimer und Parkinson bis hin zu Multipler Sklerose vor. Die Implikationen für die Behandlung dieser Krankheiten sind tiefgreifend."

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