Entzündungsprotein TNF-α hemmt die Bildung neuer Gehirnzellen
Chronische Gehirnentzündungen unterdrücken die Produktion neuer Neuronen. Forschende haben nun einen spezifischen Signalweg identifiziert, der dafür verantwortlich ist. Und es könnte möglich sein, ihn zu unterbrechen.
Im Hippocampus (einer für Gedächtnis und Lernen unverzichtbaren Hirnregion) werden ein Leben lang neue Neuronen gebildet. Dieser Vorgang wird als adulte hippokampale Neurogenese bezeichnet. Er verlangsamt sich mit zunehmendem Alter und bei neurodegenerativen Erkrankungen, doch die genauen Mechanismen waren bislang unklar. Neue Forschungsergebnisse liefern nun einen Teil der Antwort.
Ein Entzündungsprotein löst eine Kettenreaktion aus
Die Forschenden nutzten ein humanes hippokampales Stammzellmodell in Kombination mit Einzelzell-RNA-Sequenzierung und funktionellen Immunzell-Assays. Dabei stellten sie fest, dass das Entzündungsprotein TNF-alpha in hippokampalen Vorläuferzellen, aus denen neue Neuronen entstehen, eine Typ-I-Interferon-Antwort auslöst.
Diese Interferon-Antwort rekrutiert anschließend T-Zellen (eine Art Immunzellen) über einen Signalweg, an dem der Rezeptor CXCR3 beteiligt ist. Der Zustrom dieser T-Zellen veranlasst die Vorläuferzellen, ihre Funktion zu wechseln: Statt neue Neuronen zu erzeugen, übernehmen sie eine immunabwehrende Rolle. Laut den Forschenden unterdrückt dies die Neurogenese auf eine strukturelle, nicht vorübergehende Weise.
Mögliche therapeutische Angriffspunkte
Die in Nature Communications veröffentlichte Studie verwendete ausschließlich Zellen von weiblichen Spendern. Ob diese Befunde auch für männliche Zellen und erst recht für lebende Gehirne gelten, ist noch unbekannt. Die Forschenden betonen, dass es sich um ein Labormodell handelt.
Dennoch sind die Ergebnisse aus einer breiteren Longevity-Perspektive relevant. Das alternde Gehirn zeigt eine anhaltende, niedriggradige Entzündung. Wenn diese Entzündung die Neurogenese über TNF-alpha systematisch unterdrückt, könnte das dazu beitragen, den kognitiven Abbau im späteren Leben zu erklären. Der beteiligte CXCR3-Signalweg ist aus anderen Erkrankungen bekannt und stellt einen potenziellen therapeutischen Angriffspunkt dar, auch wenn das gegenwärtig noch spekulativ ist.
Die Studie zeigt nicht, ob eine Blockade von TNF-alpha oder CXCR3 die Neurogenese tatsächlich wiederherstellt. Das erfordert Anschlussarbeiten in Tiermodellen und letztlich am Menschen.
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