Aus der Forschung
Stützzellen wurden aus der Großhirnrinde von Patienten isoliert und in Zellkultur in funktionelle Nervenzellen (hier: Zelle mit langen Fortsätzen) umgewandelt. Bild: Karow et al., Cell Stem Cell 2012
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Den Nerv treffen
Neben dem Klimawandel gehört auch der Demografische Wandel zu den großen Herausforderungen der heutigen Zeit: Die Gesellschaft verändert sich – ihre kulturelle Zusammensetzung, ihre Altersstruktur, ihr Gesundheitszustand, Zu- und Abwanderungen, Geburten- und Sterberaten. Ein bedeutender Aspekt ist dabei auch die zunehmende Lebenserwartung – mit der Folge, dass es immer mehr immer ältere Menschen gibt. Nicht nur das Renten- und Gesundheitssystem müssen sich darauf einstellen, sondern auch die Forschung.
Im Helmholtz-Forschungsbereich Gesundheit arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zum Beispiel daran, Alterungsprozesse und die Ursachen für sich im Alter häufende Krankheiten genauer zu verstehen. Neue Methoden der Prävention und frühzeitige, auf den einzelnen Patienten zugeschnittene Therapien sollen helfen, im fortgeschrittenen Alter länger jung und gesund zu bleiben.
Ein typisches Krankheitsbild des höheren Alters sind Demenzen, die in vielen Fällen durch Alzheimer oder Parkinson verursacht werden. Forscher um Prof. Dr. Dieter Edbauer vom Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) haben nun einen wichtigen Baustein in der Ausbildung dieser Krankheiten entdeckt. Ihr Forschungsobjekt ist die Frontotemporale Demenz, nach Alzheimer die häufigste Demenzerkrankung bei Menschen unter 65 Jahren. Dabei lagert sich das so genannte FUS-Protein im Körper der Nervenzellen ab, obwohl es eigentlich in den Zellkern gehört.
Die DZNE-Forscher haben nun herausgefunden, dass FUS einen Einfluss auf das Skelett der Nervenzellen und damit auf ihr Wachstum und ihre Verbindungen zu anderen Zellen hat. Außerdem sorgt FUS dafür, dass ein weiteres wichtiges Protein der Nervenzellen, das Tau-Protein, in einer zu langen Form gebildet wird. Insgesamt führt dies zu Funktionsstörungen der Nervenzellen – teilweise sogar zu ihrem Tod.
„Der Link zwischen FUS und Tau ist für uns eine wichtige Entdeckung. Wir denken, dass die Störung der normalen Tau-Funktion ein Mechanismus ist, der vielen neurodegenerativen Erkrankungen zugrunde liegt“, sagt Edbauer. Die weitere Aufklärung dieser Zusammenhänge könne daher helfen, Therapien der bisher unheilbaren Nervenerkrankungen zu entwickeln.
Auch auf dem Weg zur Heilung von Gehirnverletzungen haben Helmholtz-Forscher einen entscheidenden Schritt geschafft: Am Helmholtz Zentrum München ist es den Teams von Prof. Dr. Magdalena Götz und Prof. Dr. Benedikt Berninger (jetzt Universität Mainz) gelungen, Stützzellen aus dem menschlichen Gehirn in Nervenzellen umzuwandeln. Mit dem Einsatz zweier regulatorischer Proteine konnten die Forscher erstmals direkt, ohne den bislang notwendigen Umweg über Stammzellen, funktionierende Nervenzellen erzeugen.
„Wir werden nach Wirkstoffen suchen, die es ermöglichen, Stützzellen bei Traumapatienten zu aktivieren und so die Selbstheilung des verletzten Gehirns zu aktivieren“, sagt Götz über das weitere Vorgehen. Für die Entwicklung des „Umweges“ – die Umwandlung differenzierter Zellen in Stammzellen – erhielt Prof. Shinya Yamanaka von der Universität Kyoto übrigens den diesjährigen Medizin-Nobelpreis.
