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In den vielleicht beeindruckendsten Nachrichten der Woche haben Wissenschaftler gemeldet dass sie Stammzellen im Gehirn alternder Mäuse verjüngen und so die Regeneration von verletzten oder erkrankten Bereichen verbessern konnten.
Alle Zellen unseres Körpers sind Stammzellen, die sich geteilt haben, um sich in bestimmte Gewebezellen zu verwandeln. Mit zunehmendem Alter geraten Stammzellen jedoch in einen permanenten Zustand der Inaktivität und verlieren ihre Fähigkeit, sich zu vermehren.
Untersuchung gealterter Stammzellen
Um diese gealterten Stammzellen zu untersuchen, haben Wissenschaftler von Luxemburger Zentrum für Systembiomedizin LCSB der Universität Luxemburg und des Deutschen Krebsforschungszentrums DKFZ mussten diese modellieren. Dies zu erreichen war jedoch keine leichte Aufgabe und erforderte einen neuartigen Ansatz.
"Stammzellen leben in einer Nische, in der sie ständig mit anderen Zellen und extrazellulären Komponenten interagieren. Es ist äußerst schwierig, eine solche Fülle komplexer molekularer Wechselwirkungen am Computer zu modellieren. Deshalb haben wir die Perspektive gewechselt. Wir haben aufgehört, darüber nachzudenken, was extern istFaktoren beeinflussten die Stammzellen und begannen darüber nachzudenken, wie der innere Zustand einer Stammzelle in ihrer genau definierten Nische aussehen würde ", sagte LCSB Prof. Antonio del Sol.
Als solches haben die Wissenschaftler ein neues und hocheffizientes Rechenmodell erstellt. "Unser Modell kann bestimmen, welche Proteine für den Funktionszustand einer bestimmten Stammzelle in ihrer Nische verantwortlich sind - dh ob sie sich teilen oder in einem Zustand von bleibenUnser Modell basiert auf der Information darüber, welche Gene transkribiert werden. Moderne zellbiologische Technologien ermöglichen die Profilierung der Genexpression bei Auflösung einzelner Zellen ", sagte Dr. Srikanth Ravichandran von der Computational Biology Group.
Das Rätsel, das sie untersuchen wollten, war, warum die meisten Stammzellen im Gehirn alter Mäuse in einem Ruhezustand blieben. Mithilfe ihres Rechenmodells gelang es den Forschern, ein Molekül namens sFRP5 zu identifizieren.
Dieses Molekül war dafür verantwortlich, die neuronalen Stammzellen in alten Mäusen inaktiv zu halten und die Proliferation weiter zu verhindern.
Der logische nächste Schritt in der Studie bestand darin, die Wirkung von sFRP5 zu neutralisieren und die daraus resultierenden Effekte zu sehen. Es stellte sich heraus, dass die ruhenden Stammzellen wieder zu proliferieren begannen.
"Mit der Deaktivierung von sFRP5 erfahren die Zellen eine Art Verjüngung", erklärte del Sol: "Infolgedessen wird das Verhältnis von aktiven zu ruhenden Stammzellen im Gehirn alter Mäuse fast so günstig wie bei jungen Tieren."
Die Forscher argumentieren nun, dass ihr Ansatz nicht auf die Untersuchung des Gehirns beschränkt ist, sondern auf andere Körperteile ausgedehnt werden kann.
Ihre Studie wird in der Zeitschrift veröffentlicht Zelle .