Traumatische Hirnverletzungen: Forscher der University of California, Irvine, haben eine wegweisende Zelltherapie entwickelt, um das Gedächtnis zu verbessern und Anfälle bei Mäusen nach traumatischen Hirnverletzungen zu verhindern.
Die Studie mit dem Titel „Transplanted interneurons improve memory precision after traumatic brain injury“ wurde in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht.
Traumatische Hirnverletzungen betreffen jedes Jahr 2 Millionen Amerikaner und verursachen Zelltod und Entzündungen im Gehirn. Menschen, die eine Kopfverletzung erleiden, leiden oft unter lebenslangem Gedächtnisverlust und können Epilepsie entwickeln.
In der Studie transplantierte das UCI-Team embryonale Vorläuferzellen, die in der Lage sind, hemmende Interneuronen, in das Gehirn von Mäusen mit traumatischen Hirnverletzungen zu erzeugen. Sie zielen auf den Hippocampus, eine Hirnregion, die für das Lernen und Gedächtnis verantwortlich ist.
Die Forscher entdeckten, dass die transplantierten Neuronen in die Verletzung migrierten und dort neue, dauerhafte Verbindungen zu den geschädigten Gehirnzellen bildeten. Innerhalb eines Monats nach der Behandlung zeigten die Mäuse Anzeichen einer Gedächtnisverbesserung, wie zum Beispiel die Fähigkeit, zwischen einer Box, in der sie eine unangenehme Erfahrung machten und einer Box, in der sie keine unangenehme Erfahrung gemacht haben, zu unterscheiden.
Die Tiere waren in der Lage die Boxen, genauso gut zu unterscheiden, wie Mäuse, die keine Hirnverletzung hatten. Die Zelltransplantation verhinderte auch, dass die Mäuse eine Epilepsie entwickelten, von der mehr als die Hälfte der Mäuse betroffen waren, die nicht mit neuen Internuronen behandelt wurden.
„Inhibitorische Nervenzellen sind an vielen Aspekten des Gedächtnisses maßgeblich beteiligt und extrem anfällig dafür, nach einer Hirnverletzung abzusterben“, sagt Prof. Robert Hunt von der UCI School of Medicine, der die Studie leitete. „Obwohl wir das Absterben der Internenuronen nicht verhindern können, war es interessant zu sehen, dass wir sie ersetzen und ihre Schaltkreise wieder aufbauen können“ so Hunt.
Dies ist nicht das erste Mal, dass Hunt und sein Team die Interneuron-Transplantationstherapie zur Wiederherstellung des Gedächtnisses bei Mäusen eingesetzt haben. Im Jahr 2018 verwendete das UCI-Team einen ähnlichen Ansatz, der bei neugeborenen Mäusen auf die gleiche Weise angewendet wurde, um das Gedächtnis von Mäusen mit einer genetischen Störung zu verbessern.
Dennoch war dies ein spannender Fortschritt für die Forscher. „Die Idee, Neuronen nachzubilden, die nach einer Hirnverletzung absterben, ist etwas, was Neurowissenschaftler schon seit langem versuchen. Aber oft überleben die transplantierten Zellen nicht, oder sie sind nicht in der Lage, zu migrieren oder sich zu funktionellen Neuronen zu entwickeln“, erklärt Hunt.
Um ihre Beobachtungen weiter zu testen, brachten die Forscher die transplantierten Neuronen mit einem Medikament zum Stillstand, was dazu führte, dass die Gedächtnisprobleme zurückkehrten. Das zeigt, dass die neuen Neuronen wirklich der Grund für die Verbesserung des Gedächtnisses waren.
Derzeit gibt es keine Behandlungen für Menschen, die eine Hirnverletzung erleiden. Wenn die Ergebnisse bei Mäusen beim Menschen repliziert werden können, könnte dies einen enormen Einfluss auf die Patienten haben. Der nächste Schritt ist die Herstellung von Interneuronen aus menschlichen Stammzellen.
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