Neue Studie: Detaillierte molekulare Karte enthüllt Dynamik von Blutgefäßen im menschlichen Gehirn

BerlinForscher haben eine detaillierte Karte der Blutgefäße im menschlichen Gehirn erstellt, indem sie verschiedene Lebensphasen von der frühen Entwicklung bis zum Erwachsenenalter sowie Hirnerkrankungen wie Tumore und Gefäßprobleme untersuchten. Die Studie wurde vom University Health Network in Toronto und der Universität Zürich geleitet und umfasste globale Kooperationen.

• Krembil Brain Institut
• Donald K. Johnson Augeninstitut
• Toronto Allgemeines Krankenhaus Forschungsinstitut
• Princess Margaret Krebszentrum
• Donelly Zentrum der Universität Toronto
• Lunenfeld-Tanenbaum Forschungsinstitut des Mount Sinai Krankenhauses
• Universität Zürich
• Universitätsspital Zürich, ETH Zürich
• Universität Genf
• Universitätsspital Genf
• Weill Cornell Medizin
• Memorial Sloan Kettering Krebszentrum

Wissenschaftler untersuchten Blutgefäße in verschiedenen Entwicklungsstadien und Zuständen des Gehirns. Dabei konzentrierten sie sich auf endotheliale Zellen, welche die Blutgefäße auskleiden und den Austausch zwischen Blut und umgebendem Gewebe regulieren. Die Ergebnisse zeigen, dass diese Zellen je nach Gehirnphase unterschiedlich agieren und eine bedeutendere Rolle in der Hirnsignalgebung spielen, als bisher angenommen.

Dr. Thomas Wälchli, ein Forscher am Krembil Brain Institute des UHN, erklärt, dass das Verständnis dieser Pfade zu neuen Behandlungsmethoden führen könnte. Er sagt: „Dieses Wissen könnte uns helfen zu erfahren, wie diese Pfade sich in der frühen Gehirnentwicklung bilden, warum sie im gesunden Erwachsenenhirn inaktiv bleiben und wie sie bei Krankheiten wieder aktiviert werden.“

Dr. Ivan Radovanovic, ein leitender Wissenschaftler am Krembil Brain Institute des UHN, erläuterte die Größe der Studie. Sie untersuchten über 600.000 Zellen aus 117 Proben mittels Einzelzell-RNA-Sequenzierung, was äußerst detaillierte Ergebnisse lieferte. Er betonte, dass dieser umfangreiche Datensatz Forschern weltweit dabei helfen kann, Schwachstellen in abnormalen Gehirngefäßen zu identifizieren, was die Behandlung von Hirntumoren und Gefäßfehlbildungen im Gehirn verbessern kann.

Forscher haben herausgefunden, dass bei Erwachsenen die Blutgefäße im Gehirn mit zunehmendem Alter größtenteils aufhören zu wachsen. Allerdings beginnen diese Gefäße in Gehirntumoren oder bei abnormalen Blutgefäßbildungen wieder so zu wachsen, wie sie es in der frühen Gehirnentwicklung taten. Dies ist eine neue Erkenntnis.

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Das Forschungsteam entdeckte, dass die Blutgefäße im menschlichen Gehirn sich im Vergleich zu anderen Organen in verschiedenen Lebensphasen und bei Krankheiten unterscheiden. Unter Krankheitsbedingungen ähneln die Blutgefäße des Gehirns zunehmend denen in anderen Körperteilen. Beispielsweise verändern sich die Zellen, die normalerweise die Blut-Hirn-Schranke schützen, bei Krankheiten. Diese Zellen beginnen, Eigenschaften des Immunsystems zu zeigen und können eine Immunreaktion auslösen.

Dr. Wälchli erklärt, dass das Verständnis der Blutgefäßbildung und ihrer Interaktion mit dem Immunsystem in einem wachsenden Gehirn dazu beitragen kann, zu verstehen, wie Blutgefäße in Tumoren wachsen. Eine Reduzierung des Blutgefäßwachstums und eine Stärkung des Immunsystems könnten bei Behandlungen nützlich sein.

Das Team hat zum Ziel, Behandlungen, die auf Blutgefäße abzielen, mit Immuntherapien zu kombinieren, um das Wachstum von Blutgefäßen zu stoppen und das Überleben zu verlängern. Dr. Wälchli ist der Ansicht, dass durch das Beobachten der Wachstumsprozesse in den Blutgefäßen des Gehirns Ärzte Krankheiten früher erkennen und behandeln könnten, was zu besseren Ergebnissen für die Patienten führt.

Dieses Forschungsprojekt fördert das Verständnis von Blutgefäßen im Gehirn. Dr. Wälchli betont, dass ihre Untersuchung Wissenschaftlern in Bereichen wie Entwicklungsbiologie, Gefäßbiologie, Computerbiologie, Tumorbiologie, Neurowissenschaften und Immunologie erheblich weiterhelfen wird.

Dieser umfassende genetische Leitfaden ist ein wertvolles Hilfsmittel für zukünftige Forschungen und die Entwicklung neuer Behandlungsansätze.