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"Junges Blut kehrt altersbedingte Gehirnschäden bei alten Mäusen um"
Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass die Infusion alternder Mäuse mit dem Blut junger Mäuse das Gehirn wieder auflädt, so dass es mehr wie ein jüngeres Gehirn funktioniert. Angeführt von der Stanford School of Medicine in Kalifornien, führt die Studie die Idee ein, dass der altersbedingte Rückgang reversibel ist und den Weg zu möglichen neuen Behandlungen für die Alzheimer-Krankheit und andere Demenzen weist.
In der Zeitschrift NaturmedizinAutor Tony Wyss-Coray und Kollegen beschreiben, wie sie plasma (Blut entzogen von Zellen) von jungen Mäusen in ältere Mäuse infundiert und festgestellt, dass sie besser in räumlichen Gedächtnistests als ältere Mäuse, die Plasma von anderen älteren Mäusen erhalten hatten, oder keine bei alle.
Der Hauptzweck der Studie bestand darin, mit ausgeklügelten Methoden eine Reihe wichtiger molekularer und biologischer Veränderungen zu untersuchen, die im Gehirn älterer Mäuse auftreten, wenn sie das Blut jüngerer Mäuse teilen.
Aber das Team entschied sich, einen zusätzlichen Test für die Gedächtnisleistung durchzuführen, und so haben sie ihre Entdeckung gemacht, wie Prof. Wyss-Coray, ebenfalls Senior Research Career Scientist beim Veterans Affairs Palo Alto Health Care System, erklärt:
"Das könnte vor 20 Jahren gemacht worden sein. Du musst nichts darüber wissen, wie das Gehirn funktioniert. Du gibst einer alten Maus nur junges Blut und siehst, ob das Tier schlauer ist als vorher. Es ist nur, dass es niemand getan hat."
Studiere untersuchte Paare von Mäusen mit gemeinsamer Blutversorgung
Die Studie umfasste die Untersuchung von Paaren von Mäusen, deren Kreislaufsystem chirurgisch verbunden war. Sogenannte parabiotische Mäuse teilen eine gepoolte Blutversorgung. Die Experimente beinhalteten zwei Arten von Paaren: eine junge Maus, gepaart mit einer alten Maus, und zwei alte Mäuse, die zusammen gepaart wurden.
Das Team hat bereits Arbeiten zur Wirkung von Blut auf das Altern mit parabiotischen Mäusen veröffentlicht. Zum Beispiel in einer Studie berichtet in Natur 2011 schlossen sie, dass Blutfaktoren im Gehirn von Mäusen zu altern scheinen.
In dieser Studie zeigten sie, wie mehr neue Zellen in Schlüsselbereichen des Gehirns von älteren Mäusen, gepaart mit jungen Mäusen, wuchsen als in alten Mäusen, gepaart mit anderen alten Mäusen. Umgekehrt fanden sie auch, dass junge Mäuse mit Blut von alten Mäusen exponiert wurden, was bei der Produktion von Nervenzellen das Gegenteil zur Folge hatte und dass die jungen Mäuse weniger in der Lage waren, sich in ihrer Umgebung zurechtzufinden.
Aber was das Team vorher nicht getan hatte, war die Messung der Wirkung von jungem Blut auf die Gehirne der älteren Mäuse in einfachen Gedächtnistests. In dieser neuesten Studie haben sie beides gemacht - sie haben nach Änderungen in Gehirnschaltungen und -zellen gesucht und sie haben Veränderungen im Lernen und Gedächtnis getestet.
Die Forscher konzentrierten sich auf Veränderungen des Hippocampus
Wenn die älteren Mäuse mit Plasma von jüngeren Mäusen infundiert wurden, zeigten sie bei räumlichen Speichertests viel bessere Ergebnisse.
Die Forscher waren besonders interessiert daran zu untersuchen, was mit dem Hippocampus in den Gehirnen der parabiotischen Mäuse geschah. Der Hippocampus ist wichtig für das Erinnern und Erkennen von räumlichen Mustern, sowohl bei Mäusen als auch bei Menschen.
Dieser Teil des Gehirns. Prof. Wyss-Coray erklärt, ist der Teil, den Sie verwenden, wenn Sie versuchen, "Ihr Auto auf einem Parkplatz zu finden oder durch eine Stadt zu navigieren, ohne Ihr GPS-System zu verwenden."
Der Hippocampus kann sich abhängig von der Gehirnaktivität ändern. Zum Beispiel fand eine Studie Gehirnveränderungen in Londoner Taxifahrer. Auszubildende, die nach 3 oder 4 Jahren die Prüfung "The Knowledge" bestanden hatten, zeigten eine Zunahme der grauen Substanz auf der Rückseite des Hippocampus im Vergleich zu denen, die die Prüfung nicht bestanden hatten.
Der Hippocampus ist auch sehr anfällig für Alterung. Seine Funktion erodiert in allen Gehirnen, wenn sie älter werden, aber es tritt schneller bei Menschen mit Demenz auf wie Alzheimer, die schließlich keine neuen Erinnerungen bilden können.
Bei der Betrachtung der parabiotischen Mäuse mit unterschiedlichen Paarungen fanden die Forscher übereinstimmende Unterschiede in der Art und Weise, wie sich der Hippocampus biochemisch und elektrisch verhielt, und wie er aussah.
Hippocampus war jünger in älteren Mäusen mit jungem Blut infundiert
Die Hippocampi älterer Mäuse waren denen jüngerer Mäuse ähnlicher, wenn sie mit jüngeren Mäusen gepaart wurden als mit älteren Mäusen. Auch wenn sie mit jüngeren Mäusen gepaart wurden, machten die Hippocampi älterer Mäuse mehr Chemikalien, die mit dem Lernen verbunden waren, als die von älteren Mäusen, gepaart mit anderen älteren Mäusen.
Die Nervenzellen in älteren Mäusen gepaart mit jüngeren Mäusen waren auch stärker zu anderen Nervenzellen, verglichen mit den Nervenzellen in den älteren Paaren. Diese Verbindungen sind ein wichtiges Merkmal für neue Erinnerungen und Lernen.
Prof. Wyss-Coray sagt, es sei "als ob diese alten Gehirne durch junges Blut wieder aufgeladen würden".
Neben diesen verschiedenen Veränderungen im Gehirn der Mäuse untersuchte das Team unterschiedlich gealterte Mäuse durch Tests, bei denen sie sich schnell in neuen und herausfordernden Situationen orientieren mussten - anhand von Erinnerungshinweisen aus ihrer Umgebung.
Die älteren Mäuse neigten, wie erwartet, dazu, schlechtere Ergebnisse zu zeigen als die jüngeren Mäuse, wie sie es taten, wenn sie mit Plasma von anderen älteren Mäusen infundiert wurden.
Aber wenn die älteren Mäuse mit Plasma von jüngeren Mäusen infundiert wurden, zeigten sie eine viel bessere Leistung.
Die Verbesserung der Leistung verschwand jedoch, wenn das Plasma auf eine hohe Temperatur erhitzt wurde, bevor es den Mäusen verabreicht wurde. Hitze kann Proteine ??verändern, was darauf hindeutet, dass Proteine ??in dem jungen Blut, das in die alten Mäuse infundiert wurde, für die Veränderungen in ihrer kognitiven Leistungsfähigkeit verantwortlich sein könnten.
Das Team versucht nun herauszufinden, was diese Proteine ??sind und aus welchen Geweben sie stammen.
Prof. Wyss-Coray ist Mitbegründer von Alkahest, einem Biotechnologieunternehmen, das das therapeutische Potenzial der Studie erforscht. Er sagt, sie wissen noch nicht, ob das, was sie gefunden haben, bei den Menschen funktionieren wird, hofft aber, dass sie früher oder später eine Verhandlung beginnen können.
Das US-amerikanische Department of Veteran Affairs, das California Institute for Regenerative Medicine und das National Institute of Aging unterstützten die Studie.
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