Nicht nur unser Gehirn hat Gehirnzellen, es kann auch neue, neue wachsen

Eine neue US-Studie hat das vorhandene Wissen über die etwa eine Million Gehirnzellen in unserem Darm erweitert, indem Labormäuse verwendet wurden, um zu zeigen, dass sie unter der Kontrolle des Neurotransmitters Serotonin auch neue wachsen lassen können. Die Ergebnisse könnten genutzt werden, um neue Medikamente gegen Magen-Darm-Erkrankungen zu entwickeln, die täglich rund 25 Prozent der Erwachsenen in den USA betreffen und nach der Erkältung als zweithäufigster Grund für die fehlende Arbeit der Amerikaner gelten, so die Forscher.
Die Studie, die als erste zeigt, dass der adulte Darm neue Nervenzellen im enteralen Nervensystem (ENS) bilden kann, wurde von Dr. Mintsai Liu und Michael D. Gershon an der Columbia University in der Stadt New York geleitet und veröffentlicht in der 5. August-Ausgabe des Journal of Neuroscience .
Liu, Gershon und Kollegen verwendeten ein Serotonin-ähnliches Medikament, um dem enteralen Nervensystem des Erwachsenen Neuronen hinzuzufügen, was, wie sie sagten, das erste Mal war, dass dies getan wurde.
"Vorstellbar ist, dass die Behandlung mit Verbindungen dieses Typs in der Zukunft verwendet werden kann, um ein beschädigtes oder angeborenes defektes enterisches Nervensystem zu reparieren, ohne auf ein invasives Verfahren zurückzugreifen", sagten sie den Medien.
Was ist die ENS?
Wissenschaftler haben Hinweise auf das gefunden, was viele von uns bereits vermutet haben: Unser Gehirn und unsere Eingeweide "sprechen" miteinander. Tatsächlich sind sie so eng miteinander verbunden, dass einige glauben, dass der Darm und das Gehirn als Teil eines Systems betrachtet werden sollten.
Wir alle wissen, dass unser Darm empfindlich auf Emotionen reagiert: wir haben "Schmetterlinge" in unserem Magen, wir fühlen uns in bestimmten Situationen übel, und einige Erfahrungen können "Bauchweh" sein. Dies sind alles viszerale Manifestationen von Angst, Wut, Traurigkeit, Hochgefühl. Ärzte wissen, dass es wichtig ist, dies bei der Behandlung von Magen-Darm-Störungen zu berücksichtigen, die offensichtlich keine körperliche oder infektiöse Ursache haben.
Unser 30 Meter langer Darm ist eingebettet in Zellen des enterischen Nervensystems, dem ENS, einem komplexen System von etwa 100 Millionen Nerven, das oft als unser "zweites Gehirn" bezeichnet wird. Die ENS überwacht den Verdauungsprozess und steht in engem Kontakt mit dem zentralen Nervensystem (ZNS), das das Gehirn und das Rückenmark umfasst, und wird stark von diesem beeinflusst.
Wenn der Fötus im Mutterleib wächst, entwickelt sich das ENS aus dem gleichen Gewebe wie das ZNS, und seine Struktur spiegelt in vielerlei Hinsicht die des Gehirns wider, da es sensorische und motorische Neuronen enthält, die von einer schützenden Struktur von Gliazellen getragen werden wie "Gerüste". Die ENS und CNS verwenden auch viele der gleichen chemischen Botenstoffe oder Neurotransmitter einschließlich Acetylcholin und Serotonin. Eine solche Kommunikation erklärt offensichtliche Dinge wie, warum wir aufhören zu essen, wenn wir satt sind, oder warum wir uns am Morgen einer wichtigen Untersuchung krank fühlen oder unseren Appetit verlieren.
Bis vor kurzem glaubten Neurowissenschaftler, dass neue Neuronen nur in fetalen Gehirnen wuchsen und die Neuronen, die wir bei der Geburt hatten, waren diejenigen, die wir für das Leben behalten haben und das war es. Aber jetzt wissen wir, dass das ZNS im Erwachsenenalter neue Neuronen macht.
Und mit dieser Studie zeigen Liu und Gershon und Kollegen, dass unter bestimmten Bedingungen, wie denen, die von Serotonin kontrolliert werden, die ENS auch neue Neuronen bilden kann.
Vor etwa vier Jahrzehnten entdeckten Forscher, dass unsere Gedärme hohe Konzentrationen von Serotonin 5-HT enthalten. Ein kürzlich entwickeltes Medikament, Tegaserod, zur Behandlung von Verstopfung und Reizdarmsyndrom zielt auf den Serotoninrezeptor 5-HT4 ab. Allerdings wurde das Medikament, das 2002 von der US-amerikanischen Food and Drug Administration zugelassen wurde, später zurückgezogen, weil man dachte, dass es zu Herzinfarkten führen könnte.
Liu und Gershon und Kollegen fanden heraus, dass der 5-HT4-Rezeptor und damit auch Serotonin eng an der Kontrolle der Produktion neuer ENS-Neuronen nach der Geburt beteiligt sind.
Sie verglichen Mäuse, die den 5-HT4-Rezeptor hatten ("normale" Mäuse) mit Mäusen, die das nicht hatten. Verglichen mit den normalen Mäusen wiesen die Mäuse, denen der Rezeptor fehlte, bei der Geburt die gleiche Anzahl von Neuronen auf, aber sie nahmen ab, als die Mäuse älter wurden.
Auch als die Forscher den normalen Mäusen ein Medikament verabreichten, das den 5-HT4-Rezeptor stimulierte, fanden sie nicht nur, dass es die Produktion von ENS-Neuronen nach der Geburt verbesserte, sondern auch diejenigen, die bereits dort waren.
Dr. Arturo Alvarez-Buylla von der Universität von Kalifornien, San Francisco, ein Experte für Stammzellen-Neurobiologie und Entwicklungsneurowissenschaft, der nicht an der Studie beteiligt war, sagte, dass Liu, Gershon und seine Kollegen dazu beigetragen hatten, einige ungeklärte Fragen zum Magen-Darm-System zu klären . Er sagte ihre Entdeckung:
"Nicht nur, dass neue enterische Neuronen im Erwachsenen erzeugt werden können, sondern dass die Aktivierung des Serotonin-Rezeptors für diesen Prozess erforderlich ist."
"Das enterische Nervensystem hat eine sehr große Anzahl von Neuronen, aber wir wissen sehr wenig über ihren fortschreitenden Verlust während des Lebens und ob sie regeneriert werden können", fügte er hinzu.
Die Forschung wurde von den National Institutes of Health und Novartis, dem Arzneimittelhersteller, der Tegaserod herstellt, finanziert.
Das Journal der Neurowissenschaft.
Quelle: Gesellschaft für Neurowissenschaften; Der sensible Darm, Harvard Health Publications.
Geschrieben von: Catharine Paddock, PhD

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