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Medizin

Neubildung von Hirnzellen nur bis zur Pubertät möglich

Donnerstag, 8. März 2018

Lage des Hippocampus (gelb-orange) im Gehirn /decade3d, stockadobecom

San Francisco – Der Hippocampus, der im Gehirn bestimmt, welche Informationen in das Langzeitgedächtnis übernommen werden, ist anders als bisher angenommenen nach der Kindheit nicht mehr in der Lage, neue Nervenzellen zu bilden. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie in Nature (2017; doi: 10.1038/nature25975), die eine zentrale Annahme der Hirnforschung infrage stellt.

In den 1960er-Jahren entdeckte der Biologe Joseph Altman am Massachusetts Institute of Technology in Boston, dass sich bei Ratten auch im ausgewachsenen Alter Nerven­zellen im Gyrus dentatus des Hippocampus neu bilden können. Diese „adulte Neuro­genese“ gilt seither nicht nur als neurophysiologische Grundlage der Lernprozesse, die beim Menschen bis ins hohe Alter erhalten bleiben. Sie diente auch zur Erklärung degenerativer Hirnerkrankungen wie dem Morbus Alzheimer oder psychiatrischen Erkrankungen wie der Schizophrenie oder Depressionen, die mit Störungen der Neurogenese in Verbindung gebracht wurden. Einige Forscher vertraten sogar die Ansicht, dass die Wirkung von Antidepressiva wie Fluoxetin auf der Stimulierung einer Neubildung von Hirnzellen beruht.

Die Hypothese stützt sich auf unterschiedliche Beobachtungen. So injizierte Peter Eriksson von der Universität Göteborg Krebspatienten vor dem Tod Bromdesoxyuridin. Das synthetische Nukleosidmolekül wird nur von proliferierenden Zellen in die DNA eingebaut. Nach dem Tod war Bromdesoxyuridin in den Hirnzellen des Hippocampus nachweisbar (J Neurosci 2005; 25: 1816–25). Ein Team um Jonas Frisén vom Karolinska Institute in Stockholm kam aufgrund der Radiokarbonmethode zu dem Ergebnis, dass im menschlichen Gehirn täglich 700 neue Nervenzellen gebildet werden (Cell 2013; 153: 1219-1227). 

Nicht alle Hirnforscher teilen diese Ansichten. Zu den Skeptikern gehört Arturo Alvarez-Buylla von der Universität von Kalifornien in San Francisco. In früheren Studien konnte der Forscher keine Hinweise dafür finden, dass sich die Hirnzellen des Bulbus olfactorius beim Menschen lebenslang erneuern, wie dies bei Nagern der Fall ist.

In der aktuellen Studie hat der Forscher Gewebeproben des Gyrus dentatus von 59 Personen aus allen Altersgruppen (14. Gestationswoche bis 77 Jahre) untersucht. Die Proben stammten teils von Epilepsiepatienten (bei denen manchmal Teile des Gehirns entfernt werden, um den Auslöser der Anfälle zu beseitigen), teils wurden sie nach dem Tod aus dem Gehirn gewonnen.

Das Team von Alvarez-Buylla untersuchte die Gewebe mit Antikörpern, die die Hirnzellen in verschiedenen Entwicklungsstadien, einschließlich neuronaler Stammzellen und Vorläuferzellen, markieren und diese dadurch von reifen Neuronen und nichtneuronalen Gliazellen unterscheiden. Im Hirngewebe der Feten fanden die Forscher reichlich Hinweise auf eine Neurogenese im Gyrus dentatus: Bei der Geburt wurden in den Gewebeschnitten pro Quadratmillimeter noch 1.618 neu gebildete Zellen gefunden, im Alter von 1 Jahr waren es nur noch 292,9 Zellen/mm2. Im Alter von 7 Jahren wurden ganze 12,4 Zellen/mm2 und im Alter von 13 Jahren 2,4 Zellen/mm2 gezählt. Bei Erwachsenen wurden keine Hinweise auf neu gebildete Zellen in den Gewebeproben mehr gefunden.

Anschließende Experimente an Makaken bestätigten die Befunde. Die Entwicklung des Hippocampus sei offenbar mit der Geburt weitgehend abgeschlossen, eine Neubildung von Nervenzellen finde danach nicht mehr statt. 

Diese Ansicht wird, wie ein News-Bericht von Nature zeigt, von vielen anderen Hirn­forschern nicht geteilt. Gerd Kempermann vom Deutschen Forschungszentrum für neurodegenerative Erkrankungen in Dresden äußerte methodische Einwände. Die Tatsache, dass keine neu gebildeten Neuronen gefunden würden, bedeute noch lange nicht, dass keine vorhanden seien. Fred Gage, ein Neurowissenschaftler am Salk Institute for Biological Studies in La Jolla, meinte, es sei vielleicht nur deshalb keine Neurogenese nachweisbar, weil das Gehirn der Patienten durch ihre Erkrankung geschädigt war. © rme/aerzteblatt.de

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