Wissenschaftler haben eine neue Schicht im Gehirn entdeckt

Tessa Koumoundouros

Das menschliche Gehirn ist ein unglaublich komplexes Organ, das seine Geheimnisse nicht so leicht preisgibt. Dank der Fortschritte in der Bildgebungstechnologie werden weiterhin verborgene unbekannte Teile und Funktionen der neurologischen Anatomie enthüllt, von neuen Nervenzellen bis hin zu völlig neuen Gewebestücken.

Schließlich haben Forscher der Universität Kopenhagen und der Universität Rochester eine Gewebeschicht entdeckt, von der wir bisher nichts wussten und die dabei hilft, die graue und weiße Substanz in unserem Gehirn zu schützen.

DAS GEHIRN IST DIE BASIS DES IMMUNSYSTEMS

Diese nur wenige Zellen dicke Membranschicht scheint den Austausch winziger, gelöster Substanzen zwischen Kompartimenten im Gehirn zu vermitteln.

Der Molekularbiologe Kjeld Møllgard von der Universität Kopenhagen und Kollegen haben ihre neue Entdeckung „Subarachnoidal* Lymphatic-Like Membrane (SLYM)“ getauft. Während die meisten ihrer Forschungen zu diesem Gewebe bisher mit Mäusen durchgeführt wurden, bestätigten sie mithilfe von Zwei-Photonen-Mikroskopen und Sektionen, dass SLYM auch im erwachsenen menschlichen Gehirn vorhanden ist.

SLYM befindet sich zwischen zwei anderen Membranen, die das Gehirn schützen. Die Gehirnflüssigkeit teilt unsere Region in zwei Teile, wodurch sich die Gesamtzahl der Membranen, von denen bekannt ist, dass sie unser Gehirn umgeben, auf vier erhöht. Das Gewebe scheint in unserer Gehirnflüssigkeit als Barriere für Moleküle zu wirken, die größer als etwa 3 Kilodalton sind, vergleichbar mit einem extrem kleinen Protein.

Im Gegensatz zum Rest unseres Körpers fehlen unserem Zentralnervensystem „Lymphgefäße“ (Immungefäße), und Immunität wird als „Privileg“ betrachtet. Lymphatisch ist ein Begriff, der Bereiche unseres Körpers beschreibt, in denen Immunantworten stark reguliert sind, wie unsere Augen und Hoden.

ES KANN Licht in viele Unbekannte bringen

Das Forschungsteam vermutet, dass die Zerebrospinalflüssigkeit einen Teil der Rolle spielt, die das Immunsystem im Gehirn spielt, und das Vorhandensein von SLYM könnte erklären, wie dies funktioniert.

Die Neurowissenschaftlerin Maiken Nedergaard von der University of Rochester sagte: „Die Entdeckung einer neuen anatomischen Struktur, die hilft, den Liquorfluss (CSF) im und um das Gehirn zu trennen und zu kontrollieren, wonach CSF nicht nur am Transport und der Clearance beteiligt ist der Abfallstoffe aus dem Gehirn, sondern auch bei dessen Reinigung: „Damit können wir viel genauer einschätzen, welche komplexe Rolle es auch bei der Unterstützung der Immunabwehr spielt.“

Møllgard und sein Team entdeckten, dass verschiedene Arten von Immunzellen, darunter „myeloische Zellen“ und „Makrophagen“, im SLYM eingesetzt werden, um das Gehirn zu überwachen. Bei Mäusen wurden Zelltypen als Reaktion auf Fettleibigkeit und natürliches Altern verändert; dies legte nahe, dass diese Region eine wichtige Rolle gegen Krankheitspathologien spielen könnte.

SLYM teilt gemeinsame molekulare Marker mit der „Mesothelmembran“, die den Rest unserer Organe umgibt, Blutgefäße auskleidet und Immunzellen speichert. Forscher argumentieren daher, dass das SLYM das „Mesothel“** des Gehirns ist, das die Blutgefäße im Raum zwischen Gehirn und Schädel umgibt. Das Mesothel spielt auch die Rolle eines Gleitmittels zwischen den aneinander reibenden Organen.

„Physiologische Vibrationen, die durch die Positionsänderungen des Herz-Kreislauf-Systems, der Atmung und des Kopfes verursacht werden, verschieben das Gehirn ständig in der Schädelhöhle“, erklären die Forscher in ihrem veröffentlichten Artikel. Es kann die Reibung zwischen ihnen verringern.“

Møllgard und sein Forschungsteam gaben an, dass die in SLYM nachgewiesene Tränenflüssigkeit einige der Langzeitsymptome erklären könnte, die durch traumatische Hirnverletzungen verursacht werden. Ein Zusammenbruch dieser Barriere führt dazu, dass Immunzellen, Zellen, die nicht für Gehirnerkrankungen geeignet sind, direkt vom Schädel zum Gehirn wandern, was die Ursache der anhaltenden Entzündung erklären könnte.

MEHR FORSCHUNG IST ERFORDERLICH

Die Ausscheidung von Abfallstoffen aus dem Gehirn kann auch nach einer Hirnverletzung noch lange Zeit unterdrückt sein, und die veränderten Strömungsmuster der Zerebrospinalflüssigkeit aufgrund des Membranbruchs können diese Situation erklären.

Da diese zusätzliche Schicht des Gehirnpanzers gerade erst entdeckt wurde, gibt es noch viel zu verstehen. Forscher haben untersucht, ob dieses Gewebe auch eine Rolle im allgemeineren Immunsystem des zentralen Nervensystems und hier bei Multipler Sklerose spielt. [MS] Sie fragen sich, ob es an verwandten Krankheiten wie z

„Wir kamen zu dem Schluss, dass SLYM die Funktionen eines Mesothels erfüllt, indem es die Blutgefäße im Subarachnoidalraum umschließt und als Immunwand fungiert, die den Austausch kleiner gelöster Substanzen zwischen den äußeren und inneren Segmenten des Subarachnoidalraums verhindert“, sagten Møllgård und Kollegen.

*Als Subarachnoidalraum oder Subarachnoidalraum bezeichnet man den Raum zwischen Arachnoidea und Pia mater, in dem der Liquor cerebrospinalis zirkuliert.

**Mesothelzellen sind Zellen, die unsere inneren Organe wie Lunge, Leber, Magen und Dickdarm auskleiden. An der Außenseite dieser Organe bilden sie eine Wand, die die Organe vor Verletzungen schützt. Diese Zellen reagieren auf Verletzungen oder Schäden, indem sie größer werden.


Der Originalartikel stammt aus Science Alert. (Übersetzt von Tarkan Tufan)

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