Forscher haben die sogenannten „Mikroglia“-Zellen untersucht. Sowohl bei Menschen als auch Mäusen überprüfen diese Zellen, ob alles in Ordnung ist. Durch Narkotikum ändert sich ihre Form auf Dauer.
Im Gehirn von Menschen und Mäusen überprüfen "Mikroglia"-Zellen mit höchst veränderlicher Form, ob alles in Ordnung ist. Mittels "algebraischer Topologie" erfassten niederösterreichische Forscher erstmals ihre verschiedensten Formen in Mäusehirnen. Sie sahen, dass Mikroglia bei Männchen und Weibchen die Alzheimer-Krankheit unterschiedlich bekämpfen und Vollnarkose sie dauerhaft verändert. Die Studie ist im Fachjournal "Nature Neuroscience" erschienen.
Ein Team um Sandra Siegert vom Institute of Science and Technology Austria (ISTA) in Klosterneuburg analysierte die verschiedensten Mikroglia-Formen mathematisch: Sie untersuchten die Lagebeziehungen der komplizierten verästelten Strukturen so, wie Mathematiker normalerweise die Eigenschaften von geometrischen Objekten aufgliedern und klassifizieren. Damit konnten die Forscher verschiedenste Mikroglia-Formen in unterschiedlichen Hirnregionen, Entwicklungszuständen und Geschlechtern auseinanderhalten. Sie erstellten mit den gesammelten Daten einen "Atlas der Mikroglia-Formen".
„Dramatische Auswirkungen“
Sie inspizierten auch die Mikroglia von speziellen Mäusen, in deren Hirnen die selben Schäden und Beeinträchtigungen auftreten, wie bei menschlichen Alzheimer-Patienten. Bei Männchen und Weibchen veränderte sich die Form (Morphologie) der Mikroglia "auffällig unterschiedlich", so die Forscher. "Während die Veränderungen der Mikroglia bei den männlichen Tieren eher kontinuierlich verlaufen, sahen wir bei den weiblichen Tieren eine ruckartige Veränderung", erklärte Siegert der APA: "Wir hypothetisieren eine mögliche Nervenzellen-beschützende Rolle der Mikroglia am Anfang, die wahrscheinlich bei männlichen Tieren weniger ausgeprägt ist." Nach einem gewissen Zeitraum ginge dieser Schutz verloren, und der Verfall der Zellen (Degeneration) wird beschleunigt.
In einem weiteren Versuch untersuchte das Team um Siegert den Einfluss des Narkosemittels "Ketamin" auf die Mäusehirne. "Wir wussten schon aus früheren Arbeiten, dass es dramatische Auswirkungen hat", so die Forscher in einer Aussendung: "Die Mikroglia beginnen plötzlich, eine Struktur zu entfernen, die neuronale Verbindungen des Gehirns stabilisiert." Damit würde die Denkzentrale in einen Zustand "hoher Plastizität" von jüngeren Gehirnen zurückversetzt.
Noch unklar, was das bedeutet
Mit der neuen Methode konnten die Forscher beobachten, dass diese Veränderungen von Dauer sind: "Man geht davon aus, dass eine Vollnarkose ein vollständig reversibler (wieder rückgängig zu machender, Anm.) Prozess ist, aber die Topologie der Mikroglia hat gezeigt, dass dies nicht der Fall ist", schrieben sie: "Die Morphologie der Mikroglia kehrt nicht in den Ausgangszustand zurück." Was dies in der Praxis bedeutet, könne man nicht sagen.
Die Dosierung bei den Versuchen war allerdings höher, als in der Klinik verwendet wird, so Sieghart: "Es braucht bei Mäusen eine ungefähr 10-fach höhere Dosierung für eine Vollnarkose, als beim Menschen." Der Grund dafür sei, dass Ketamine bei Mäusen viel schneller vom Stoffwechsel abgebaut werden.
(APA)