Ein Schlüsselgen der Embryonalentwicklung schützt den Stammzellpool des erwachsenen Gehirns

Forschungen des Cajal-CSIC Neuroscience Center in Madrid haben einen neuen Mechanismus entdeckt , der „steuert, wie adulte neuronale Stammzellen erzeugt werden“ während der Entwicklung des Gyrus dentatus, einer Region des Hippocampus, die „für Gedächtnis und Lernen von entscheidender Bedeutung“ ist.

Konkret berichtete das Zentrum am Donnerstag, man habe herausgefunden, wie neuronale Stammzellen (Vorläuferzellen von Neuronen) „ zwischen Ruhe und Aktivierung wechseln “, eine wesentliche Voraussetzung für die „Erhaltung der Regenerationsfähigkeit des Gehirns während des gesamten Lebens“. Die Entdeckung deutet darauf hin, dass das Sox5-Gen als „Wächter“ dieses zellulären Gleichgewichts fungiert.

Die von Dr. Aixa Morales, Leiterin des Labors für molekulare Kontrolle der Neurogenese, geleitete Studie wurde an Mäusen durchgeführt und konzentrierte sich auf neurale Stammzellen im Hippocampus, einer Gehirnstruktur, die an Prozessen wie Gedächtnis und Lernen beteiligt ist. Diese Nervenzellen befinden sich in einem „Ruhezustand“, der als Quieszenz bezeichnet wird. In diesem Zustand sind sie weder reif noch teilen sie sich, um Neuronen zu bilden, können aber bei Bedarf aktiviert werden . Diese „Ruhe“-Strategie stellt sicher, dass sie nicht vorzeitig erschöpfen.

Bisher war nicht gut verstanden, welche „Mechanismen dafür sorgen, dass der Ruhezustand korrekt und reversibel ist“. Diese Arbeit des Cajal Neuroscience Center liefert neue Erkenntnisse und „zeigt, dass das Sox5-Gen entscheidend ist, um diesen Ruhezustand auf ausgewogene Weise herzustellen .“

Ein weiteres relevantes Ergebnis der Studie ist die Identifizierung eines kritischen Zeitfensters während der postnatalen Entwicklung, nämlich in der zweiten Woche nach der Geburt. In diesem Zeitfenster wird das richtige Gleichgewicht zwischen zwei Ruhezuständen neuronaler Stammzellen hergestellt : einem „tiefen“ Zustand, in dem sie lange Zeit inaktiv bleiben, und einem „oberflächlichen“ Zustand, in dem sie näher an ihrer Aktivierung sind. Während dieses Zeitfensters begrenzt Sox5 den Eintritt neuronaler Stammzellen in „oberflächliche Ruhezustände“, wodurch sie sich leichter teilen.

Diese Regulierung sei unerlässlich, um „eine vorübergehende Überproduktion von Neuronen in der Jugend“ zu vermeiden, die die Stammzellreserve erschöpfen und somit „ die Regenerationsfähigkeit des Gehirns im Erwachsenenalter verringern “ könne.