Regenerative Pfade für Neurodegeneration
Die Huntington-Krankheit (HD) ist eine neurodegenerative Erkrankung mit motorischen, kognitiven und psychischen Störungen. Sie wird durch den Verlust von spezifischen neuronalen Populationen im Striatum ausgelöst. In diesem Teil des Gehirns werden mittelgroße Projektionsneuronen (MSN) schwerwiegend beeinträchtigt. Verfügbare Behandlungen sind rein symptomatisch oder neuroprotektiv, aber neuartige regenerative Ansätze, um die Neuronenfunktion wiederherzustellen, scheinen der einzige Weg nach vorn. In diesem Zusammenhang ist das Verständnis des Prozesses der neuronalen Linienentwicklung kritisch für entsprechende Differenzierungsprotokolle von menschlichen pluripotenten Stammzellen. Das EU-finanzierte Projekt HESC DIFFERENTIATION (Generation of striatal neurons from mouse and human embryonic stem cells: its relevance for regenerative medicine in Huntington's Disease and for studying striatal development) verwendete embryonale Stammzellen (ES-Zellen), die die Transkriptionsfaktoren Gsx2 und EBF1 exprimieren. Man wollte sehen, wie diese Molekülachse die MSN-Differenzierung von ES-Zellen in einem bestimmten Zeitfenster antreiben könnte. Forscher schufen ein hES-Zell-basiertes, induzierbares Gain-of-Function-System, wobei sie spezifische Transkriptionsfaktorexpression in bestimmten Kulturstufen steuerten. Sie fanden heraus, dass sie Sonic Hedgehog aktivieren und den Wnt-Signalweg hemmen mussten, um neuronale Vorläuferzellen aus ES-Zellen zu erhalten. Gsx2 und EBF1 spielten eine maßgebliche Rolle in der Regulation des Zellzyklus während der menschlichen Striatum-Spezifikation und -Differenzierung. Eine Co-Expression von Gsx2 und EBF1 verbesserte das Gesamtpotential von ES-Zellen, sich entlang der neuronalen Abstammungslinie zu differenzieren. Insgesamt liefert die HESC DIFFERENTIATION-Studie den ersten Beweis dafür, dass eine Manipulation der neuronalen Vorläuferzellen funktionale striatalen Neuronen bilden kann. Obwohl Zelltransplantation als Therapie für HD noch in den Kinderschuhen steckt, wiesen die Projektergebnisse auf potenziell wirksame Strategien zur Wiederherstellung der neuronalen Funktion hin.
Schlüsselbegriffe
Regenerative Medizin, neurodegenerative Erkrankung, Chorea Huntington, Striatum, ES-Zellen