Das Nervensystem im Blick
Neues bildgebendes Verfahren ermöglicht umfangreiche Einblicke in neuronale Netzwerke
Traumatische Hirnverletzungen, Schlaganfälle oder Alterungsprozesse können das komplexe Netzwerk der Nervenzellen so verändern, dass chronische Folgen wie Demenz, Epilepsie oder Stoffwechselstörungen auftreten. „Auf welche Weise das geschieht, ist noch unbekannt“, sagt Dr. Ali Ertürk, Forschungsgruppenleiter am Institut für Schlaganfall- und Demenzforschung des Klinikums der Universität München. Mit seinem Team hat Ertürk ein neues bildgebendes Verfahren entwickelt und nun weiter verfeinert, mit dem er diesen strukturellen Veränderungen im neuronalen Netz auf die Spur kommen will. Über ihre Ergebnisse berichten die Wissenschaftler im Fachmagazin Nature Methods.
Neuronale Strukturen in der Hirnrinde (Cortex).
LMU
Nervenzellen besitzen Fortsätze, die vom Hirnstamm bis zum Ende der Wirbelsäule reichen können. Deshalb können Verletzungen nicht nur die unmittelbar betroffene Stelle, sondern auch entfernte Teile des Zentralnervensystems beeinflussen. Mit der neuen Methode wird der ganze Organismus durchsichtig und für bildgebende Verfahren zugänglich gemacht – und zwar auf der Ebene einzelner Zellen, die mit fluoreszierenden Proteinen markiert und durch die Bestrahlung mit sichtbarem Licht im Mikroskop sichtbar werden. Auf diese Weise kann das komplexe neuronale Netzwerk von Nagetieren dreidimensional sichtbar gemacht werden, ein wichtiger Fortschritt um das Nervensystem besser zu verstehen.
Die neue Methode ist für eine große Bandbreite biomedizinischer Anwendungen geeignet, da auch andere mit fluoreszierenden Proteinen oder Antikörpern markierte Zellen – etwa Immun- oder Tumorzellen – im Bild dargestellt werden können. „Da einzelne Zellen lokalisiert werden, könnte man etwa die Metastasierung von Tumoren früher als bisher detektieren oder untersuchen, wie sich Stammzellen nach einer Transplantation im Körper verhalten“, sagt Ertürk. Zudem können einmal gewonnene Bilder in einer Datenbank gespeichert und anderen Forschern zugänglich gemacht werden, sodass diese die Zahl eigener Untersuchungen reduzieren können. Ertürks Team plant bereits den Aufbau einer solchen Bilddatenbank.
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