Hydrozephalus kann durch Viren hervorgerufen werden

Wissenschaftler der Duke University haben herausgefunden, dass die Entwicklung eines Hydrozephalus durch Viren ausgelöst werden kann, die Gehirnzellen angreifen. Das Forschungsprojekt wurde von den Professoren Kadar Abdi und Chai Kuo geleitet.

Ependymzellen sind Epithelzellen der Neuroglia, die die Hirnventrikel auskleiden. Dank ihnen – oder besser gesagt dank der auf diesen Zellen befindlichen Flimmerhärchen – wird die Zirkulation der Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit aufrechterhalten. Darüber hinaus interagieren die Zellen mit neuronalen Stammzellen und spielen so eine Schlüsselrolle bei der Vorbeugung der Entstehung eines Hydrozephalus – einer Erkrankung, bei der sich Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit im Gehirn ansammelt. Dieser Zustand wird auch als Wassersucht bezeichnet und begleitet verschiedene neurologische Erkrankungen angeborener und erworbener Art. Heutzutage gibt es nur eine Möglichkeit, einen Hydrozephalus zu korrigieren: die Anlage eines Shunts, um einen Abfluss für die angesammelte Flüssigkeit zu schaffen. Doch eine solche Behandlung ist bei weitem nicht immer erfolgreich. Daher haben sich Wissenschaftler zum Ziel gesetzt, eine neue, wirksamere Therapiemethode zu finden.

Zu Beginn des Experiments züchteten die Wissenschaftler Ependymzellen, um deren Bedeutung für die Bildung neuronaler Stammzellen zu untersuchen. Dabei stellte sich heraus, dass reife Ependymzellen bei Nagetieren die kontinuierliche Synthese des Transkriptionsfaktors Foxj1 benötigen, um ihre Form und Funktionalität zu erhalten. Ohne diesen Faktor verlieren die Zellen ihre Zilien: Sie bauen sich vor der frühen Entwicklungsphase ab.

Wie Wissenschaftler herausgefunden haben, stoppt die Synthese des Transkriptionsfaktors unter dem Einfluss von Viren, die viele schwere Hirnerkrankungen, darunter auch Hydrozephalus, verursachen können. Nachfolgende Studien haben gezeigt, dass die Einführung von Zellen mit einem Arzneimittel, das die Synthese des Faktors stimuliert, in Gehirnstrukturen zur Wiederherstellung der Funktion und Anzahl der Ependymzellen führt.

Nach einer umfassenden Analyse der durchgeführten Arbeiten kamen Wissenschaftler zu dem Schluss, dass Arzneimittel, die die Synthese von Transkriptionsfaktoren normalisieren, erfolgreich zur Behandlung von Hydrozephalus eingesetzt werden können. Klinische Studien wurden jedoch noch nicht von Spezialisten durchgeführt.

Derzeit sind sich die Experten der Bedeutung ihrer Forschung absolut sicher: So konnte beispielsweise bisher niemand nachweisen, dass sich die Proteinsubstanz Foxj1 innerhalb von zwei Stunden zersetzt. Das bedeutet, dass Ependymzellen unter dem Einfluss des Enzyms IKK2 die Produktion des Transkriptionsfaktors aktivieren. Bestimmte Virenarten (insbesondere das Herpesvirus) besitzen einen Mechanismus zur Blockierung dieses Enzyms, sodass ihre Wirkung auf das Gehirn viel größer ist als bisher angenommen.

Die vollständigen Ergebnisse der Studie wurden in Nature Communications veröffentlicht (https://www.nature.com/articles/s41467-018-03812-w).

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