Forscher am Baylor College of Medicine haben entdeckt, dass das Gehirn bereits über ein eingebautes Reinigungsteam für Alzheimer-Plaques verfügt – es braucht nur ein kleines Aufmunterungsgespräch. Das Team fand heraus, dass eine Erhöhung des Proteins Sox9 in Astrozyten, den sternförmigen Stützzellen des Gehirns, diese in die Lage versetzt, giftige Amyloid-Plaques zu beseitigen, während Gedächtnis und Denkfähigkeit in Mausmodellen der Alzheimer-Krankheit erhalten bleiben.

Die in Nature Neuroscience veröffentlichte Studie konzentriert sich auf Astrozyten – Zellen, die, wie der Freund, der sich tatsächlich daran erinnert, wo jeder geparkt hat, wesentliche Aufgaben wie die Erleichterung der Gehirnkommunikation und Gedächtnisspeicherung übernehmen. Mit zunehmendem Alter des Gehirns durchlaufen Astrozyten funktionelle Veränderungen; was diese Veränderungen für das Altern und die Neurodegeneration bedeuten, war bisher ein Rätsel.

Erstautor Dr. Dong-Joo Choi, der die Arbeit am Center for Cell and Gene Therapy und der Abteilung für Neurochirurgie des Baylor durchführte (und jetzt Assistenzprofessor am University of Texas Health Science Center in Houston ist), erklärte, dass Astrozyten vielfältige Aufgaben erfüllen, die für die normale Gehirnfunktion unerlässlich sind. Die Forscher konzentrierten sich auf Sox9, weil es die Aktivität vieler Gene in alternden Astrozyten steuert, was es zu einem Hauptverdächtigen für die altersbedingte Verlangsamung der Gehirnreinigung macht.

Das Team manipulierte die Sox9-Expression in Mausmodellen, die bereits kognitive Beeinträchtigungen und Amyloid-Plaques aufwiesen – ein realistischeres Szenario als Tests vor Auftreten der Symptome, was dem Versuch gleicht, ein undichtes Dach zu reparieren, während die Sonne scheint. Über sechs Monate verfolgten sie die Fähigkeit der Mäuse, vertraute Objekte und Umgebungen zu erkennen, und maßen dann die Plaque-Akkumulation.

Die Ergebnisse waren deutlich: Niedrigere Sox9-Spiegel führten zu schnellerer Plaque-Bildung und einfacherer Astrozyten-Struktur; höhere Sox9-Spiegel verwandelten Astrozyten in winzige Staubsauger, verbesserten die Plaque-Beseitigung und die strukturelle Komplexität. Mäuse mit erhöhtem Sox9 behielten eine bessere kognitive Funktion bei, was darauf hindeutet, dass die Aktivierung des Gehirn-Unterstützungsteams den geistigen Verfall verlangsamen kann.

„Wir fanden heraus, dass eine erhöhte Sox9-Expression die Astrozyten dazu veranlasste, mehr Amyloid-Plaques aufzunehmen und sie wie ein Staubsauger aus dem Gehirn zu entfernen“, sagte der korrespondierende Autor Dr. Benjamin Deneen, Professor und Vorsitzender am Baylor. „Die meisten aktuellen Behandlungen konzentrieren sich auf Neuronen oder versuchen, die Plaque-Bildung zu verhindern. Diese Studie legt nahe, dass die Verbesserung der natürlichen Reinigungsfähigkeit der Astrozyten genauso wichtig sein könnte.“

Die Forscher warnen, dass weitere Arbeit nötig ist, um Sox9 im menschlichen Gehirn im Laufe der Zeit zu verstehen, aber die Ergebnisse öffnen die Tür für Therapien, die Astrozyten als natürliche Abwehr gegen neurodegenerative Erkrankungen nutzen – im Wesentlichen bekommt das Reinigungspersonal des Gehirns eine Gehaltserhöhung und bessere Ausrüstung.

Weitere Mitwirkende von Baylor sind Sanjana Murali, Wookbong Kwon, Junsung Woo, Eun-Ah Christine Song, Yeunjung Ko, Debo Sardar, Brittney Lozzi, Yi-Ting Cheng, Michael R. Williamson, Teng-Wei Huang, Kaitlyn Sanchez und Joanna Jankowsky. Die Forschung wurde unter anderem durch Zuschüsse der National Institutes of Health und der David and Eula Wintermann Foundation unterstützt.