Bei Krankheiten wie Parkinson und Alzheimer bilden sich in den Nervenzellen schädliche Proteinklumpen. Bisher ging man davon aus, dass Mikroglia diese Klumpen erst aufnehmen, nachdem abgestorbene Nervenzellen sie freigesetzt haben. „Wir wissen seit langem, dass Mikroglia diese giftigen Proteine gleich nach ihrer Freisetzung wieder aufräumen“, sagt Hannah Scheiblich, Forschungsgruppenleiterin am Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns und Erstautorin der Studie.
Die neue Studie zeigt, dass Mikroglia die Röhren nutzen können, um diese schädlichen Proteine direkt aus den Neuronen zu entfernen, bevor sie schweren Schaden anrichten. Darüber hinaus schicken die Mikroglia gesunde Mitochondrien, die sogenannten Kraftwerke der Zellen, durch diese Röhren zu gestressten Neuronen, wodurch der Stress abgebaut wird und die Neuronen trotz Krankheit besser funktionieren können.
Neurodegenerative Risiken durch Mutationen
Co-Autor Frederik Eikens fügte hinzu: „Wir sind begeistert von diesen Ergebnissen und dem Potenzial, direkt in die neuronale Gesundheit einzugreifen, indem wir die natürlichen Funktionen der Mikroglia verbessern.“ Die Studie ergab auch, dass bestimmte genetische Mutationen in Mikroglia die Bildung und Funktion der Tubuli beeinträchtigen.
Diese Mutationen sind mit einem höheren Risiko für neurodegenerative Erkrankungen verbunden, was darauf hindeutet, dass Probleme bei der Tubulibildung zu diesen Erkrankungen beitragen können. „Unsere nächsten Schritte werden sich darauf konzentrieren, zu verstehen, wie diese Tubuli gebildet werden, und Wege zu finden, diesen Prozess bei Erkrankungen zu beschleunigen“, sagt Co-Autorin Lena Wischhof.
Neue Rolle der Mikroglia
„Diese Erkenntnisse verändern unser Verständnis davon, wie Mikroglia die Gesundheit des Gehirns unterstützen“, sagen Hannah Scheiblich und Michael T. Heneka vom Luxembourg Centre for Systems Biomedicine .
Indem sie zeigten, dass Mikroglia mithilfe der Röhren aktiv die neuronale Gesundheit aufrechterhält, haben sie neue potenzielle Ansätze zur Behandlung neurodegenerativer Erkrankungen identifiziert. Das Forschungsteam wird sich nun darauf konzentrieren, mehr über die Bildung dieser Röhren zwischen Zellen zu erfahren und Therapien zu entwickeln, die die Unterstützung der Neuronen durch Mikroglia verbessern.
Quelle: Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns
Originalpublikation: Hannah Scheiblich et al.; Microglia rescue neurons from aggregate-induced neuronal dysfunction and death through tunneling nanotubes, Neuron, 2024, DOI: 10.1016/j.neuron.2024.06.029
