Ursachen von Hirnschäden bei Neugeborenen
Jährlich kommen allein in der EU etwa 60.000 Kinder mit Hirnschäden zur Welt. Neonatale Hirnschäden in Folge von Sauerstoffmangel (Hypoxie/Ischämie, HI) können mit lebenslanger neurologischer Behinderung, in schweren Fällen sogar mit Zerebralparese einhergehen. Hypothermie ist eine häufige Behandlungsmethode, die allerdings nur bei mittelschweren Fällen Erfolg zeigt. Daher besteht dringender Forschungsbedarf hinsichtlich neuer Therapien, um perinatale Hirnläsionen zu vermeiden oder zu heilen. Vor diesem Hintergrund untersuchte das EU-finanzierte Projekt NEONATAL HI INJURY die Entwicklungsprozesse, die Hirnschädigungen beeinflussen. Schwerpunkt waren Entzündungsreaktionen bei Neugeborenen, die Schäden am Zentralnervensystem verursachen, und hier vor allem die Rolle endogener regulatorischer Rezeptoren. TREM2 ist ein Rezeptor, der auf myeloischen Zellen exprimiert wird und Funktionen aktiviert oder unterdrückt. Die Wissenschaftler fanden heraus, dass die Expression von TREM2 in den Makrophagen des ZNS, so genannten Mikroglia, mit zunehmendem Alter abnimmt. TREM2-positive Mikroglia koexprimierten phagozytotische Marker, was einen deutlichen Zusammenhang mit Gehirnentzündungen und Gewebeschäden nahe legt. Um ischämisch bedingte entzündliche Ereignisse im Gehirn genauer zu erforschen, wurde bei neugeborenen Mäusen mittels Carotisokklusion Hypoxie induziert. Dabei waren umfangreiche Schäden und Entzündungen zu beobachten, die dann auf zellulärer und molekularer Ebene detailliert analysiert wurden. Die Forscher identifizierten mehrere Zytokine mit ischämisch bedingter veränderter Expression. Eine mögliche Rolle wird STAT3 zugeschrieben, einem Transkriptionsfaktor, der das Gleichgewicht zwischen entzündungsfördernden und –hemmenden Zytokinen reguliert. Zudem erhöhte sich 72 Stunden nach hypoxischen/ischämischen Läsion die Expression von TREM2, was auf eine Hochregulierung der phagozytotischen Aktivität von Mikroglia hindeutet, um die Entzündung zu verringern. Die funktionelle Bedeutung dieser erhöhten Expression soll in weiteren Experimenten geklärt werden. Interessant waren geschlechtsspezifische Aspekte, die sich bei Analysen von Kognition und Verhalten der geschädigten Tiere herausstellten, aber auch noch weiter untersucht werden müssen. Insgesamt wird die Charakterisierung zellulärer Reaktionen im geschädigten neugeborenen Gehirn die therapeutischen Möglichkeiten deutlich verbessern.
Schlüsselbegriffe
Neonatales Gehirn, hypoxisch, ischämisch, Schäden TREM2, Mikroglia, Zytokin, STAT3
