Astrozyten: die stillen Hausmeister des Gehirns, die mit dem Alter versagen
Sie sind keine Neuronen, und sie bekommen selten die Aufmerksamkeit, die ihnen zusteht. Doch Astrozyten sind überall im Gehirn und erledigen fast alles: Ernährung, Abfallentsorgung, Regulierung der Synapsen. Mit zunehmendem Alter beginnen sie nach und nach zu versagen, und diese Ausfälle summieren sich.
Astrozyten gehören zu den größten Zellpopulationen im zentralen Nervensystem. Lange Zeit galten sie als passiv, eine Art Bindegewebe des Gehirns. Dieses Bild hat sich grundlegend gewandelt. Astrozyten regulieren die Blut-Hirn-Schranke, bauen verbrauchte Neurotransmitter ab, versorgen Neuronen mit Nährstoffen und modulieren synaptische Verbindungen. Ohne richtig funktionierende Astrozyten arbeitet das Gehirn schlicht nicht normal.
Ein ausführlicher Übersichtsartikel auf Fight Aging beschreibt, was mit Astrozyten im Laufe des Alterungsprozesses schiefläuft, und es ist eine vielschichtige Geschichte. Astrozyten können mit zunehmendem Alter in zwei problematische Zustände geraten. Der erste ist Reaktivität: Die Zellen werden als Reaktion auf Schäden oder Entzündungen aktiviert und produzieren Substanzen, die kurzfristig schützend wirken, langfristig aber schädlich sind. Der zweite Zustand ist Seneszenz: Die Zellen hören auf, sich zu teilen, sterben jedoch nicht ab, sondern schütten dauerhaft entzündungsfördernde Substanzen aus, den berüchtigten SASP.
Warum der Unterschied zwischen reaktiv und seneszent wichtig ist
Die Unterscheidung ist nicht bloß akademischer Natur. Reaktive Astrozyten können grundsätzlich wieder in einen normalen Funktionszustand zurückkehren, sobald der auslösende Reiz verschwindet. Seneszente Astrozyten können das nicht. Sie verharren in einem dauerhaft geschädigten Zustand und vergiften ihre Umgebung gewissermaßen mit Entzündungssignalen. Mit fortschreitendem Alter verschiebt sich das Gleichgewicht immer weiter in Richtung Seneszenz, und das Mikromilieu im Gehirn verschlechtert sich nachhaltig.
Das hat direkte Folgen für Neuronen. Synapsen werden weniger effizient gepflegt, die Blut-Hirn-Schranke wird durchlässig, und Stoffwechselabfälle häufen sich an. Dies steht in Zusammenhang mit dem erhöhten Risiko neurodegenerativer Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson im höheren Lebensalter, wenngleich Ursache und Wirkung bei diesen komplexen Wechselwirkungen schwer auseinanderzuhalten sind.
Senolytika als Lösung, doch welche Zellen sollen gezielt werden?
Das wissenschaftliche Interesse hat sich auf Senolytika gerichtet: Wirkstoffe, die seneszente Zellen gezielt beseitigen. In Tiermodellen haben Senolytika Hirnentzündungen reduziert und den kognitiven Abbau verlangsamt. Die Herausforderung liegt in der Selektivität: Seneszente Astrozyten sollen gezielt angegangen werden, ohne gesunde Zellen oder nützliche reaktive Astrozyten zu schädigen. Dafür ist eine präzisere Charakterisierung nötig, die genau beschreibt, was einen seneszenten Astrozyten von seinen gesünderen Verwandten unterscheidet. Diese Charakterisierung ist weit fortgeschritten, aber noch nicht abgeschlossen. Die Biologie des Gehirnalterns ist selten so geradlinig, wie man es sich wünschen würde.