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Eine Schranke aus dem Labor

Sie ist eine schwer überwindbare Hürde, die Wissenschaftler und Mediziner bisweilen zur Verzweiflung treibt: die Blut-Hirn-Schranke. Der Schutzmechanismus sorgt dafür, dass Krankheitserreger und Giftstoffe, die in den menschlichen Körper eindringen, kaum eine Chance haben, das Gehirn zu erreichen. Gleichzeitig behindert die Schranke damit allerdings den gezielten Einsatz von Medikamenten im zentralen Nervensystem und erschwert die Forschung an den Ursachen vieler neurologischer Erkrankungen.

Was die Forschung und die Entwicklung neuer Medikamente angeht, könnte eine Arbeit der Würzburger Pharmabiotechnologin Dr. Antje Appelt-Menzel für Abhilfe sorgen. Die Wissenschaftlerin forscht am Lehrstuhl Tissue Engineering und Regenerative Medizin des Universitätsklinikums; in ihrer Doktorarbeit hat sie ein Modell entwickelt, mit dem sie im Labor eine funktionstüchtige Blut-Hirn-Schranke nachbilden kann, die ähnlich arbeitet wie das menschliche Vorbild.

Forschung mit reprogrammierten Zellen: 
„Wir nutzen sogenannte humane induziert pluripotente Stammzellen und bringen diese dazu, sich zu funktionellen Gehirnzellen zu entwickeln – beispielsweise zu Endothelzellen, neuralen Zellen oder Perizyten“, erklärt die Pharmabiotechnologin ihre Vorgehensweise. Ausgangspunkt dieser Stammzellen sind Lungenfibroblasten – Zellen aus dem Lungengewebe, die künstlich „zurückprogrammiert“ wurden und nun wieder in der Lage sind, sich in sämtliche Arten von Zellen zu spezialisieren, ganz nach Wunsch der Wissenschaftler.

Warum die Wissenschaftlerin nicht gleich menschliche Gehirnendothelzellen für ihr Modell nutzt? „Diese sind nur in begrenzten Mengen erhältlich und von schwankender Qualität“, erklärt Antje Appelt-Menzel. Und eine weitere Alternative – embryonale Stammzellen, die sich ebenfalls noch in sämtliche Gewebearten ausdifferenzieren lassen– kommen für Appelt-Menzel aktuell nicht in Frage aufgrund der damit verbundenen ethischen Implikationen.

Auslöser zahlreicher neurologischer Erkrankungen: 
„Eine Vielzahl neurologischer Erkrankungen, einschließlich Morbus Parkinson, Multipler Sklerose, Morbus Alzheimer, Schlaganfall, Gehirntumore und Epilepsie werden mit Störungen der Blut-Hirn-Schranke in Verbindung gebracht“, erklärt Antje Appelt-Menzel. Wie es zu diesen Krankheiten kommt, sei in den meisten Fällen im Detail noch unbekannt; eine Behandlung ziele deshalb in der Regel nur auf die Symptome ab.

Ein besseres Verständnis der zugrundeliegenden Mechanismen erwartet die Wissenschaftlerin von dem von ihr entwickelten Blut-Hirn-Schranke-Modell. Es biete die Möglichkeit, im Labor die pathologischen Mechanismen aufzuklären und geeignete Therapieformen zu entwickeln, so Appelt-Menzel.

Quelle: e-med, Gesellschaft für elektronische Gesundheitsdienste mbH, http://www.emed-ms.de/index.php?id=533&backPID=433&tt_news=2773 (abgerufen am 11.02.2017)