Neurogenese

Als Neurogenese wird die Bildung von Nervenzellen aus bestimmten Stamm- oder Vorläuferzellen bezeichnet. Man unterscheidet zwischen Neurogenese während der Embryonalentwicklung und nach der Geburt.

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Neurogenese während der Embryonalentwicklung

Während der Embryogenese wird die Hirnrinde schichtweise vom Ventrikelsystem her aufgebaut. Dabei entstehen zuerst Nervenzellen, die entlang der Fortsätze sog. radialer Gliazellen in Richtung Hirnoberfläche wandern und so die Hirnrinde aufbauen.

Adulte Neurogenese

Bis in die 90er Jahre des 20. Jahrhunderts hinein galt Neurogenese im menschlichen erwachsenen zentralen Nervensystem als ausgeschlossen, auch wenn man von verschiedenen Tieren (zum Beispiel von einigen Singvögeln) wusste, dass dort im Gehirn auch nach der Geschlechtsreife weiterhin Nervenzellen gebildet werden können. Im Gehirn von Singvögeln spielt Neurogenese eine wesentliche Rolle beim Erlernen und Verfeinern der Paarungslieder. Neuere Untersuchungen zur Neurogenese werden so interpretiert, dass selbst in hohem Alter beim Menschen wie anderen Säugetieren die Vermehrung neuronaler Stammzellen und ihr Einwandern in Regionen, die aktuell besonders angeregt werden, die Erklärung der Plastizität des Denkens sein könnte. Eine Zu- oder Abnahme dieser Zellneubildung wäre dann verantwortlich für die Fähigkeit des Neulernens. Dies ergänzt die bisherige Annahme, dass die Ablagerung von senilen Plaques Hauptursache von Alzheimerscher Demenz ist.

Regionen der Neurogenese

An Primaten (Makaken) wurde herausgefunden, dass sich neue Nervenzellen bei ihnen in der subventrikulären Zone bilden. Danach migrieren diese neuen Neurone entlang fester Pfade in den Cortex, wo sie reifen, Axone und Synapsen bilden und sich in das neuronale Netzwerk des Gehirns einfügen. Später entdeckte man, dass auch im menschlichen Gehirn Neurogenese in geringem Umfang noch nach der Pubertät möglich ist. Dies gilt vor allem im Hippocampus und im Riechepithel. Die Riechzellen sind primäre Sinneszellen und differenzieren sich ausgehend von neurogenen Basalzellen. Darüber hinaus gibt es auch in der menschlichen subventrikulären Zone Stammzellen, die in der Lage sind, neue Nervenzellen zu produzieren. Beteiligt an diesen Prozessen sind Mediatormoleküle, die als Neutrophine oder Nervenwachstumsfaktoren bezeichnet werden.

siehe auch: Semaphorine

Funktion der Neurogenese

Allgemein ist über die Funktion neugebildeter Nervenzellen noch wenig bekannt. Im Hippocampus scheinen neugebildete Körnerzellen eine Funktion in der Bildung oder Konsolidierung des Langzeitgedächtnisses zu haben. Im Wesentlichen beruhen die bisherigen Aussagen auf Tiermodellen der Neuroforschung(z. B. Maus).

Therapeutische Anwendung

Auf die Neurogenese werden große Hoffnungen für die Heilung von Krankheiten und Verletzungen des Zentralnervensystems gesetzt.

Literatur

• Chen Y, Ai Y, Slevin JR, Maley BE, Gash DM., Progenitor proliferation in the adult hippocampus and substantia nigra induced by glial cell line-derived neurotrophic factor. Exp Neurol. 2005 Aug 18
• Ming GL, Song H. Adult neurogenesis in the mammalian central nervous system. Annu Rev Neurosci. 2005;28:223-50.
• Emsley JG, Mitchell BD, Kempermann G, Macklis JD., Adult neurogenesis and repair of the adult CNS with neural progenitors, precursors and stem cells. Prog Neurobiol. 2005;75:321-341
• Blech, Jörg, Hirn, kuriere dich selbst! Nachwachsende Nervenzellen - Forscher entdecken einen Jungbrunnen im Gehirn. In: DER SPIEGEL Heft 20/ 2006 v. 14.5.06 S, 164-178. (Keine eigenständige Arbeit!))
• Gerd Kempermann: Adult Neurogenesis. Stem Cells and Neuronal Development in the Adult Brain, Oxford University Press, 2006