Der Gedächtnisverlust wurde bei Mäusen rückgängig gemacht, indem ihnen Gehirnflüssigkeit von jüngeren Nagetieren injiziert wurde – was Hoffnung auf zukünftige Demenzbehandlungen weckt.
Die Forscher entnahmen jungen erwachsenen Mäusen (10 Wochen alt) Zerebrospinalflüssigkeit (CSF) – eine Flüssigkeit, die das Gehirngewebe und das Rückenmark aller Wirbeltiere umspült.
Dann infundierten sie CSF – der mehrere Protein-Wachstumsfaktoren enthält, die die normale Gehirnentwicklung unterstützen – in das Gehirn alter Mäuse (18 Monate alt).
Die Behandlung verbesserte das Erinnerungsvermögen der alten Mäuse in einer Angstkonditionierungsaufgabe, bei der sie lernten, einen kleinen Elektroschock mit einem Ton und einem blinkenden Licht zu assoziieren.
Zerebrospinalflüssigkeit von jungen Mäusen verbessert das Gedächtnis bei alten Mäusen, berichten Forscher. Diese Abbildung zeigt einen Überblick über ihre Laborexperimente – von der Liquorsammlung von jungen Mäusen, Infusionen in gealterte Mäuse, eine Gedächtnisaufgabe, RNA-Sequenzierung und Histologie (Untersuchung von Zellen durch ein Mikroskop)
Cerebrospinalflüssigkeit (CSF, hier in einem Aktenfoto abgebildet) ist eine Flüssigkeit, die das Gehirngewebe und das Rückenmark aller Wirbeltiere umspült
Die Ergebnisse, die in einer neuen Studie in Nature veröffentlicht wurden, demonstrieren die potenziell verjüngenden Eigenschaften von jungem Liquor für das alternde menschliche Gehirn, nicht nur für das Gehirn von Mäusen.
Frühere Studien haben gezeigt, dass die CSF-Produktion mit zunehmendem Alter deutlich abnimmt, sodass Infusionen der Flüssigkeit für ältere Menschen möglicherweise auch bei älteren Menschen zu einer besseren Gedächtnisleistung führen könnten.
“Die Alterung des Gehirns liegt Demenz und neurodegenerativen Erkrankungen zugrunde und stellt eine immense gesellschaftliche Belastung dar”, sagte Studienautor Professor Tony Wyss-Coray von der Stanford University in Kalifornien.
„Gedächtnisverbesserungen, die bei alten Mäusen beobachtet werden, die CSF von jüngeren Tieren erhalten, können Wachstumsfaktoren zugeschrieben werden, die nachweislich die Funktion neuraler Zellen wiederherstellen.
“Die Ergebnisse demonstrieren die potenziell verjüngenden Eigenschaften von jungem Liquor für das alternde Gehirn.”
Die Infusion von CFS von jungen Mäusen in alte Mäuse stellte die Gedächtnisleistung bei den alten Tieren wieder her, indem sie die Produktion von Myelin auslöste, einer Fetthülle, die Neuronen im Gehirn isoliert.
Neuronen, auch Nervenzellen genannt, sind hochgradig erregbare Zellen, die über elektrische Signale Informationen an Teile des Körpers weiterleiten – und unsere Lern- und Gedächtnisleistung steigern.
Das Team verwendete dann RNA-Sequenzierung, um zu bestimmen, wie die CSF-Behandlung die Genexpression im Hippocampus, dem Gedächtniszentrum des Gehirns, veränderte.
Der Hippocampus ist eine der wenigen Hirnregionen, in der neue Neuronen gebildet werden.
Neuronen, auch Nervenzellen genannt, sind hochgradig erregbare Zellen, die über elektrische Signale Informationen an Teile des Körpers weiterleiten (künstlerische Darstellung)
Es wurde gezeigt, dass die Infusion des jungen CSF in die älteren Mäuse die Stimulierung von Zellen erhöht, die Oligodendrozyten-Vorläuferzellen genannt werden, die zu Oligodendrozyten führen.
Oligodendrozyten produzieren die isolierende Myelinschicht, die auch Teile von Neuronen, sogenannte Axone, isoliert, die Nervenimpulse vom Zellkörper wegführen.
Diese „Myelinisierung“ axonaler Projektionen im gesamten Gehirn stellt sicher, dass starke Signalverbindungen zwischen Neuronen aufrechterhalten werden.
Um die Mechanismen zu bestimmen, die diesen Effekten zugrunde liegen, untersuchten die Autoren die Signalwege, die durch jungen Liquor aktiviert werden.
Sie identifizierten einen bestimmten „Transkriptionsfaktor“ – ein Protein, das dabei hilft, spezifische Gene „ein-“ oder „auszuschalten“, indem es an benachbarte DNA bindet.
Dieser besondere Transkriptionsfaktor, bekannt als SRF, vermittelten die Wirkungen von jungem Liquor auf die Oligodendrozyten-Vorläuferzellen.
Es wurde gezeigt, dass die Expression von SRF im Hippocampus älterer Mäuse abnimmt.
Demenz ist ein Begriff, der verwendet wird, um die Symptome zu beschreiben, die auftreten, wenn die Gehirnfunktion abnimmt (Archivbild)
Die Autoren identifizierten auch einen als FGF17 bekannten Wachstumsfaktor als Kandidaten für die Induktion der SRF-Signalgebung. FGF17 könnte Potenzial als therapeutisches Ziel für Behandlungen beim Menschen haben.
Dr. Miriam Zawadzki und Prof. Maria Lehtinen vom Boston Children’s Hospital in Massachusetts, die nicht an der Studie beteiligt waren, behaupten, die Forscher hätten “auf dem Gebiet der Gehirngesundheit und des Alterns neue Wege beschritten”.
“Therapeutika mit direktem Zugang zum Liquor könnten bei der Behandlung von Demenz von Vorteil sein”, schreiben sie in einem begleitenden News & Views-Artikel in Nature.
“Jede derartige Behandlung wird bei der Unterstützung unserer alternden Bevölkerung enorm hilfreich sein.”
Weltweit leiden rund 55 Millionen Menschen an Demenzerkrankungen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf die Alzheimer-Krankheit.