Entzündungsprotein TNF-α hemmt die Bildung neuer Gehirnzellen
Chronische Entzündungen im Gehirn 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, entstehen lebenslang neue Neuronen. Dieser Vorgang wird als adulte hippocampale Neurogenese bezeichnet. Er verlangsamt sich im 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 menschliches hippocampales Stammzellmodell in Kombination mit Einzelzell-RNA-Sequenzierung und funktionellen Immunzell-Assays. Dabei stellten sie fest, dass das Entzündungsprotein TNF-alpha in hippocampalen Vorläuferzellen, aus denen neue Neuronen hervorgehen, eine Typ-I-Interferon-Antwort auslöst.
Diese Interferon-Antwort rekrutiert daraufhin T-Zellen (eine Art Immunzellen) über einen Signalweg, an dem der Rezeptor CXCR3 beteiligt ist. Dieser Zustrom von 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 strukturelle, nicht auf vorübergehende Weise.
Mögliche therapeutische Angriffspunkte
Die in Nature Communications veröffentlichte Studie verwendete ausschließlich Zellen von weiblichen Spendern. Ob die Ergebnisse auf männliche Zellen und erst recht auf lebende Gehirne übertragbar sind, bleibt offen. Die Forschenden betonen, dass es sich um ein Labormodell handelt.
Dennoch sind die Befunde aus einer breiteren Longevity-Perspektive relevant. Das alternde Gehirn zeigt eine anhaltende, schwach ausgeprägte Entzündungsreaktion. Wenn diese Entzündung die Neurogenese systematisch über TNF-alpha unterdrückt, könnte das dazu beitragen, den kognitiven Abbau im höheren Lebensalter zu erklären. Der beteiligte CXCR3-Signalweg ist aus anderen Erkrankungen bekannt und stellt einen potenziellen therapeutischen Angriffspunkt dar, wenngleich dies gegenwärtig noch spekulativ ist.
Die Studie zeigt nicht, ob eine Blockade von TNF-alpha oder CXCR3 die Neurogenese tatsächlich wiederherstellt. Das erfordert weiterführende Untersuchungen in Tiermodellen und letztlich am Menschen.
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