Signale zur Erneuerung

Es beginnt unmerklich, zunächst mit unspezifischen Anzeichen. Viele Betroffene haben Stimmungstiefs und ziehen sich von Freunden zurück. Wenn später ihre körperliche Beweglichkeit beeinträchtigt wird, was sich etwa an der Handschrift zeigen kann, deutet das auf die Parkinsonsche Krankheit hin. Die Symptome treten auf, weil bestimmte Nervenzellen im Gehirn absterben. Diese Zellen produzieren den Botenstoff Dopamin, der unter anderem für die Bewegungssteuerung zuständig ist. Bei den ersten spürbaren Anzeichen der Krankheit sind meist bereits 50 bis 60 Prozent dieser Zellen abgestorben. Und der Verlust schreitet fort, sodass die Patienten in ihrer Beweglichkeit immer stärker beeinträchtigt werden. "Unser langfristiges Ziel ist es, Stammzellen im Gehirn so zu beeinflussen, dass sie die Dopamin-produzierenden Zellen ersetzen", sagt Dr. Dieter Chichung Lie vom Münchner GSFForschungszentrum für Umwelt und Gesundheit. Die Arbeitsgruppe des Neurowissenschaftlers konnte bereits zeigen, dass es in dem betroffenen Teil des Gehirns, der so genannten Substantia nigra, Stammzellen gibt. Diese Zellen können sich auch bei Erwachsenen noch teilen und zu verschiedenen Nervenzelltypen entwickeln. Bis in die 1990er Jahre hatte man dagegen angenommen, dass das nur beim Ungeborenen und kurz nach der Geburt möglich ist.

Die von Lies Gruppe nachgewiesenen Stammzellen bilden jedoch nur bestimmte Typen von Nervenzellen. Den Dopamin-Mangel in der betroffenen Hirnregion können diese Zellen nicht ausgleichen. In Versuchen mit Stammzell-Kulturen ist es den Forschern gelungen, ihre Entwicklung so zu beeinflussen, dass die Zellen zumindest Eigenschaften Dopamin-produzierender Zellen zeigten: In den Zellkernen wurden einige der dafür benötigten Gene aktiv.

Lies Hauptinteresse gilt der Frage, auf welche Signale hin Stammzellen im Gehirn neue Nervenzellen bilden oder weiterhin in ihrem Ruhezustand bleiben. Mit seiner Nachwuchsgruppe untersucht er, welche Rolle bestimmte Proteine, genannt "Wnt", dabei spielen. Ihre bisherigen Ergebnisse lassen die Forscher vermuten, dass die Wnt-Proteine Stammzellen sowohl im Ruhezustand halten als auch das Signal zur Reifung geben. Entscheidend ist wahrscheinlich, in welchem Stadium eine Stammzelle das Wnt-Signal erhält. Im Organismus müssen die Signale für Ruhezustand oder Reifung genau abgestimmt werden. Entwickeln sich zu wenige Nervenzellen, etwa im so genannten Hippokampus, kann sich das negativ auf Lern- und Gedächtnisleistungen auswirken. Entwickeln sich jedoch zu viele der Stammzellen, werden die Reserven zu schnell erschöpft. Zudem könnten bei zu starker Teilungsaktivität auch Tumoren entstehen.

Auch bei der Behandlung von Krankheiten wie Parkinson oder Alzheimer, die mit dem Verlust von Hirnzellen zusammenhängen, muss das Gleichgewicht zwischen Ruhezustand und Reifung gewahrt werden. Gelänge es, die vorhandenen Stammzellen dazu zu bringen, die geschädigten Nervenzellen zu ersetzen, wäre das ein Ausgangspunkt für eine neue Therapie gegen diese bislang unheilbaren Krankheiten.