Bewegliche Ependymzellen sind in der Lage, durch Verletzungen entstandene Löcher in der Wand der Gehirnventrikel zu schliessen. Dieser Befund von Forschenden des Departements für Medizin der Universität Freiburg hilft, die Entstehung von gewissen Krankheiten des Gehirns, wie etwa Gehirnschwellung und Hydrocephalus (Wasserkopf), besser zu verstehen.

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Ependymzellen im Kampf gegen Hirnverletzungen und -krankheiten: Dr. Viktoria Szabolcsi aus der Forschungs-gruppe von Prof. Marco Celio am Departement für Medizin konnte im Mäusegehirn zeigen, dass mechanische Verletzungen der Gehirnventrikel durch bewegliche Ependymzellen geheilt werden. Ependymzellen sind eine spezialisierte Form von Epithelgewebe, welche die sogenannten Gehirnventrikel – mit Hirnflüssigkeit (Liquor cerebrospinalis) gefüllte Hohlkammern im Gehirn – auskleiden. Die einschichtigen Ependymzellen besitzen beweg-liche Zilien, sind hochspezialisiert und können kaum regenerieren. Sie dienen als wichtige Barriere zwischen Li-quor und Gehirn. Da sich Ependymzellen nicht vermehren können führt ihr Verlust irreversibel zu Narbenbildun-gen, Gehirnschwellungen (Ödeme) oder auch Ventrikelerweiterungen (Hydrocephalus). In den letzten zwanzig Jahren haben Ependymzellen erhöhte Aufmerksamkeit erhalten, ihr genaues Verhalten in Bezug auf Hirnverletzungen und -erkrankungen ist aber noch weitgehend unbekannt.

Heilung durch Bewegung

Dr. Viktoria Szabolcsi fand heraus, dass mechanische Läsionen der Ependymzellen im Mäusegehirn zur Überexpression von Parvalbumin führen, einem Calcium bindenden Protein, das in spezifischen Typen von Nervenzellen und schnell zuckenden Muskeln vorkommt. Die Überexpression von Parvalbumin verleiht den Ependymzellen eine erhöhte Beweglichkeit und führt so zum schnellen Verschluss der Wunde.

Schematische Illustration über die Rolle von Parvalbumin in verletzten Ependymalzellen im Mäusegehirn. (Klicken zum Vergrössern)

In Parvalbumin defizienten Mäusen ist dieser Reparaturprozess beeinträchtigt, was die Rolle dieses Proteins für die zelluläre Motilität unterstreicht. Da eine auf Vermehrung basierende Wundheilung der Ependymschicht unmöglich ist, könnte die erhöhte zelluläre Motilität als alternative Reparaturmöglichkeit von grosser Bedeutung sein.
Die Resultate von Dr. Szabolcsi werden Untersuchungen über die Rolle des Parvalbumins in Zusammenhang mit Gehirnödemen und Hydrocephalus nach sich ziehen. Ausserdem könnte Parvalbumin auch als potentieller diagnostischer Marker von ependymal bedingten Pathologien Verwendung finden.

Link zur Studie:
De novo expression of parvalbumin in ependymal cells in response to brain injury promotes ependymal remodeling and wound repair

Kontakt:
Dr. Viktoria Szabolcsi, Doktorassistentin, Departement für Medizin, 026 300 85 07, viktoria.szabolcsi@unifr.ch