Neuer Mechanismus zur Aktivierung von Stammzellen im erwachsenen Gehirn entdeckt
CSIC-Forscher leiten eine internationale Studie, in der die Schlüsselproteine für die Bildung neuer Neuronen im Gehirn beschrieben wurden
Eine internationale Studie unter Leitung von CSIC-Forschern hat einen neuen Mechanismus entdeckt, der die Aktivierung von Stammzellen im Gehirn steuert und die Neurogenese (Bildung neuer Neuronen) während des gesamten Lebens fördert. Die Arbeit, die auf der Titelseite von Cell Reports vorgestellt wurde, zeigt, wie wichtig es ist, die genetischen Schlüssel zur Förderung der adulten Neurogenese zu verstehen, und öffnet die Tür für die Entwicklung von Strategien zur Aktivierung neuronaler Stammzellen in Situationen, in denen es zu einem Verlust von Nervenzellen kommt, wie etwa bei neurodegenerativen Erkrankungen.
Mikroskopische Probe des Hippocampus mit Stammzellen und Sox6-Protein.
Cristina Medina-Menéndez
Die Geburt neuer Neuronen endet nicht im Säuglingsalter. In einigen Regionen des Gehirns bilden sich während des gesamten Lebens neue Neuronen. Der Schlüssel liegt in neuronalen Stammzellen, die das Potenzial haben, neue Nervenzellen zu erzeugen. Normalerweise liegen diese Zellen jedoch in einem Ruhezustand. Aus diesem Grund ist die Arbeit von Aixa V. Morales, einer Forscherin am Cajal-Institut des CSIC, so wichtig. Es hat Proteine in Stammzellen beschrieben, die für die Aktivierung der adulten Neurogenese wesentlich sind.
Die Gruppe hat entdeckt, dass die Proteine Sox5 und Sox6 vor allem in neuronalen Stammzellen des Hippocampus vorkommen, der für Gedächtnis und Lernen verantwortlich ist. "Wir haben genetische Strategien angewandt, die es uns ermöglichen, diese Proteine selektiv aus den Hirnstammzellen erwachsener Mäuse zu eliminieren, und wir haben gezeigt, dass sie für die Aktivierung dieser Zellen und für die Bildung neuer Hippocampus-Neuronen unerlässlich sind", erklärt Aixa V. Morales.
In dieser Studie hat das Team, an dem auch die Gruppen von Helena Mira vom Instituto de Biomedicina de Valencia (IBV-CSIC) und Carlos Vicario vom Instituto Cajal beteiligt waren, außerdem festgestellt, dass Mutationen bei Mäusen, die eine bereicherte Umgebung (größere und neuartige Räume) vorfinden, die Bildung neuer Neuronen verhindern. "In einem günstigen Umfeld werden die Stammzellen stärker aktiviert, so dass eine größere Anzahl von Neuronen gebildet wird. Die Eliminierung von Sox5 aus den Gehirnen dieser Mäuse ist jedoch ein Hindernis für die Neurogenese", sagt Morales.
Darüber hinaus haben andere Studien gezeigt, dass Sox5- und Sox6-Mutationen beim Menschen seltene neurologische Entwicklungskrankheiten wie das Lamb-Shaffer- und das Tolchin-Le Caignec-Syndrom verursachen. Diese verursachen kognitive Defizite und Autismus-Spektrum-Störungen. "Diese Arbeit wird ein besseres Verständnis der wichtigen neuronalen Veränderungen ermöglichen, die bei diesen Krankheiten auftreten", so Morales abschließend.
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Originalveröffentlichung
Li, L., Medina, C., García-Corzo, L., Quiroga, A.C., Calleja, E., Córdoba, C., Zinchuk, V., Muñoz, S., Rodríguez-Martín, P., Ciorraga, M., Colmena, I., Fernández, S., Vicario-Abejón, C., Nicolis S., Lefebvre, V., Mira, H. and Morales, A.V; "SoxD genes are required for adult neural stem cell activation."; Cell Reports.
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