Ein Oberflächenprotein auf Gehirn-Stützzellen verlangsamt die Alterung
Das Altern des Gehirns wird nicht allein von Neuronen gesteuert. Auch ihre Stützzellen, die Gliazellen, spielen eine wichtige Rolle. Eine neue Studie an Fruchtfliegen hat ein Zelloberflächenprotein in Gliazellen identifiziert, das dazu beiträgt, das alternde Gehirn gesund zu erhalten.
Gliazellen erhalten das Gehirnmilieu aufrecht, unterstützen Neuronen und beseitigen zelluläre Abfallstoffe. Forscher entwickelten eine Methode, um Proteine auf der Außenfläche von Gliazellen in intaktem Hirngewebe zu kartieren, und wandten sie auf junge und alte Fruchtfliegen an. Die Studie, veröffentlicht in eLife, identifizierte Kandidatengene, die am Altern des Gehirns beteiligt sind, darunter eines, dessen verstärkte Aktivität die Lebensspanne der Fliegen verlängerte.
DIP-β als gliazellulärer Regulator des Gehirnalterns
Das Protein DIP-β war auf den Gliazellen alter Fliegen deutlich weniger vorhanden als bei jungen. Als die Forscher die DIP-β-Produktion gezielt in den Gliazellen erwachsener Fliegen erhöhten, verlängerte sich die Lebensspanne. Eine Einzelkern-RNA-Sequenzierung des gesamten Fliegenkopfes zeigte, dass die Überexpression von DIP-β vor allem Glia- und Fettzellen beeinflusst und mit einer verbesserten Zell-zu-Zell-Kommunikation im Gehirn einhergeht.
Eine nachlassende Kommunikation zwischen Gehirnzellen gilt als charakteristisches Merkmal des Gehirnalterns, das in Tiermodellen beobachtet wird und sich in vergleichbaren Prozessen der menschlichen Alterungsbiologie widerspiegelt. Die Ergebnisse legen nahe, dass Oberflächenproteine auf Gliazellen aktiv regulieren können, wie gut das alternde Gehirn sein internes Signalnetzwerk aufrechtzuerhalten vermag.
Von der Fliege zum Menschen: ein vorsichtiger Ausblick
Die Fruchtfliege ist ein etabliertes Modell zur Erforschung des Gehirnalterns, weil grundlegende zelluläre Mechanismen evolutionär konserviert sind. Die Übertragung dieser Befunde auf den Menschen bleibt jedoch ein großer Schritt. Ob DIP-β oder ähnliche Proteine eine Rolle bei der menschlichen Neurodegeneration spielen, ist bislang nicht bekannt. Die verwendete Methode der Oberflächen-Proteomik, die Zelloberflächenproteine in intaktem Gewebe systematisch kartiert, könnte sich jedoch als breit anwendbar erweisen, um neue Zielstrukturen in der Gehirnalterungsforschung zu identifizieren.
Suchbegriffe zum Weiterforschen: glial cell surface proteomics brain aging, cell-cell communication neurodegeneration, Drosophila brain aging model