Bislang unbekannte Gehirn-Struktur entdeckt

Verständnis der Hirn-Energieversorgung verbessert

Das Gehirn ist wohl das komplexeste Organ im menschlichen Körper. Auch wenn die Wissenschaft schnelle Fortschritte macht, gelten viele Funktionen des Hirns immer noch als nicht ausreichend verstanden. Ein Forschungsteam aus Saudi Arabien entdeckte nun eine bislang unbekannte Gehirnfunktion, die zu einem besseren Verständnis des Organs und zu neuen Therapieansätzen bei Demenz, Depression und Schlaganfall führt.

Forschende der King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) sind dem Verständnis des Gehirns und seiner Funktion einen Schritt näher gekommen. Das Team entschlüsselte die Struktur von speziellen Gehirnzellen, die erst vor wenigen Jahren entdeckt wurden und deren Funktionen weitgehend unbekannt sind. Die Studie wurde kürzlich in dem Fachjournal „Progress in Neurobiology“ veröffentlicht.

Was sind Astrozyten?

Vor einigen Jahren wurden erstmals unbekannte Hirnzellen entdeckt. Die genaue Funktion der sogenannten Astrozyten war bislang allerdings unklar. Das Team um den Schweizer Wissenschaftler Dr. Corrado Calì analysierte nun die komplexen Hirnzellen genauer. „Astrozyten sind Zellen, die Energie speichern und Neuronen auf mehreren Ebenen Energie zuführen“, erklärt Dr. Calì. Sie sind spinnennetzartig verzweigt und durch Membranen an die Gehirnzellen und Blutgefäße angeschlossen.

Struktur entschlüsselt

In aufwändigen Analysen gelang es den Forschenden durch eine Reihe von bildgebenden Experimenten, erstmals eine genau 3D-Rekonstruktion dieser Astrozyten zu erstellen. „Der erste Schritt, um zu verstehen, wie diese Zellen funktionieren, ist, die vollständige Struktur eines Astrozyten sehen“, erläutert der Gehirnexperte. Die bahnbrechende Arbeit öffnet die Tür für ein tieferes Verständnis, wie Lernen und das Gedächtnis funktioniert, was weitreichende Folgen auf die Behandlung von damit verbundenen Erkrankungen wie Alzheimer, Depression und Schlaganfall haben könnte. „Wir könnten helfen, diese Krankheiten zu verlangsamen, indem wir gezielt auf diese Zellen wirken“, so Calì.

Die Energieversorgung des Gehirns

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vermuten, dass sich das Gehirn über das Netzsystem der Astrozyten mit Energie versorgt. Eine weitere Studie aus dem Jahr 2015 zeigte bereits, dass Laktat, das Salz der Milchsäure, eine Schlüsselrolle beim Lernen und bei der Gedächtnisbildung einnimmt. Dr. Calì will nun entschlüsseln, wie das Gehirn Laktat verwendet. Aus früheren Forschungsprojekten geht bereits hervor, dass Laktat-Injektionen die Schäden nach einem Schlaganfall reduzieren, wenn sie innerhalb von 30 Minuten nach dem Vorfall injiziert werden. Auch zeigte die Gabe von Laktaten Wirksamkeit bei der Heilung von Depressionen. „Indem wir diese Wirkmechanismen aus zellulärer und molekularer Sicht tiefer verstehen, können wir die Effizienz von Behandlungen auf Basis von Laktat gestalten und maximieren“, resümiert der Forschungsleiter. (vb)