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Medizin

Mehrere Gruppen Gliazellen versorgen Neuronen im Gehirn mit Energie

Mittwoch, 17. März 2021

Oligodendrozyte/ JosLuis, stock.adobe.com

Bonn – Eine Gruppe von Gliazellen im Gehirn – die Oligodendrozyten – sind in manchen Hirnregionen für die Energieversorgung der Neuronen wichtig. Bislang galten sie vor allem als eine Art zelluläres Isolier­band, das die Weiterleitung elektrischer Signale im Gehirn beschleunigt.

Das berichten Wissenschaftler um Christian Steinhäuser vom Institut für Zelluläre Neurowissenschaften der Universität Bonn. Ihre Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Cell Reports erschienen (2021; DOI: 10.1016/j.celrep.2020.108642).

Im menschlichen Gehirn existieren etwa ebenso viele Neuronen wie Gliazellen. Diese unterteilen sich in vier große Gruppen: die Microglia, die Astrozyten, die NG2-Gliazellen und die Oligodendrozyten. Oligo­­dendrozyten bilden lange Arme, die größtenteils aus fettähnlichen Substanzen bestehen und Strom nicht leiten. Diese umwickeln die Axone und verhindern so Kurzschlüsse und beschleunigen die Signalweiter­leitung.

Astrozyten dagegen versorgen unter anderem die Nervenzellen mit Energie: Sie treten über ihre Fortsätze mit Blutgefäßen in Kontakt und nehmen aus ihnen Glucose auf. Sie wandeln diese zum Teil um und trans­portieren sie an die Synapsen. „Wir konnten nun zeigen, dass Oligodendrozyten bei der Verteilung dieser Verbindungen eine wichtige Rolle spielen“, erläutert Steinhäuser. Dies gelte offenbar vor allem im Thalamus.

Es ist seit langem bekannt, dass Astrozyten enge Verbindungen eingehen können: Sie bilden durch tunnel­artige Kopplungen interzelluläre Netzwerke aus. Durch diese „Gap Junctions“ können Moleküle von einer Zelle zur anderen wandern. Im Thalamus gibt es auch Oligodendrozyten in diesen Netzwerken – etwa genauso viele wie Astrozyten.

Auf diese Weise formen die Zellen dort einen Verbund, das „pangliale Netzwerk“. In anderen Regionen bestehen die Netzwerke hingegen vorwiegend aus gekoppelten Astrozyten. „Wir wollten wissen, warum das hier anders ist“, erläutert Camille Philippot aus Steinhäusers Arbeitsgruppe.

Die Wissenschaftler arbeiteten dabei mit verschiedenen Mäusegruppen, bei denen entweder in den Astro­zyten oder den Oligodendrozyten die notwendigen Tunnel fehlen. In diesen Mäusen gelangten Energiemo­le­küle nicht mehr in ausreichender Menge an die Synapsen. Fehlten den Astrozyten die passenden Anschluss­verbindungen, war es genauso. „Der Thalamus benötigt für den Transport augenscheinlich beide Zelltypen“, folgert Steinhäuser.

Die Ergebnisse der Grundlagenarbeit erlauben es laut den Forschern, die Prozesse bei der Signalverar­beitung im Gehirn besser zu verstehen. „Möglicherweise werfen sie auch ein neues Licht auf Erkrankungen, bei denen die Oligodendrozyten nicht richtig funktionieren“, hieß es aus der Arbeitsgruppe. © hil/aerzteblatt.de

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Avatar #648192
straktur
am Donnerstag, 18. März 2021, 22:01

Leider nichts Neues

Ich hatte auf neue Infos gehofft. Es ist doch schon längst klar, das die Oligodendrozyten gezielt ernähren.
Hier einige Thesen:
Da die Neuronen nicht direkt, sondern über die Astrozyten ernährt werden, wurde deren Funktion als Teil der Bluthirnschranke gedeutet.

Airbagthese: Im Jahr 2006 wurde von Prof. Dr. Christian Steinhäuser die Airbagthese veröffentlicht.

Seit 2010 gibt es die Atmungsthese.

Die Uni Bonn veröffentlichte im Juli 2011 die Pampersthese.

Entwässerungsthese im Jahr 2012:
Entwässerungssystem im Kopf: Gehirn entsorgt Abfälle mit Hochdruck. Die vielen Kanäle in den Astrozyten werden als Entwässerung gedeutet.

2012 formuliert die Gruppe um Prof. Reichenbach: Bildhaft kann man sagen, Nervenzellen verdienen das Geld in der Familie, sind aber zu beschäftigt, um sich um den Haushalt zu kümmern. Die wichtigen Aufgaben Nahrungsbeschaffung und Aufräumen, also Nährstoffe heran- und verbrauchte Botenstoffe nach der Informationsvermittlung wegzuschaffen, übernehmen die Gliazellen.

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