Ruhende Stammzellen brauchen freie Radikale als Schalter zur Neurogenese

Neue Gehirnzellen gehen aus ruhenden Stammzellen hervor, wobei man an Mäusen nachgewiesen hat, dass neurale Stammzellen im Vergleich zu ausgewachsenen Nervenzellen in einem hohen Maß freie Radikale enthalten. Das gilt insbesondere dann, wenn die Stammzellen im Ruhezustand sind, sich also nicht teilen und nicht gerade zu Nervenzellen fortentwickel. Ein weiterer Anstieg der Menge der Radikale versetzt die Stammzellen in Teilungsbereitschaft, d. h., diese Sauerstoffverbindungen wirken wie ein Schalter, der die Neurogenese in Gang setzt. Dass ausgerechnet die Stammzellen des Gehirns so extrem hohe Werte an Radikalen nicht nur tolerieren, sondern auch für ihre Funktion nutzen, ist neu und überraschend. Inwieweit dies allerdings auf den Menschen übertragbar ist, ist natürlich fraglich.

Freie Radikale sind Zwischenprodukte des Stoffwechsels, die ständig in jeder Zelle des menschlichen Körpers entstehen, d. h., sie sind hochreaktive, sehr aggressive, chemische Sauerstoffmoleküle oder organische Verbindungen, die Sauerstoff enthalten wie etwa Superoxid, Hyperoxid, Hydroxyl etc. Freie Radikale können etwa bei Entzündungen innerhalb des Körpers oder durch Einwirkung von außen (Umweltschadstoffe, Zigarettenrauch, Strahlung, Ozoneinwirkung oder die Einnahme diverser Medikamente) entstehen. Werden diese Stoffe im Körper nicht oder nur ungenügend bekämpft, können Schäden entstehen, wobei zur Entgiftung bzw. Inaktivierung dieser hochreaktiven Substanzen  im Körper unterschiedliche Abwehrmechanismen arbeiten. So können einerseits Enzyme, die bestimmte Mineralstoffe als Bestandteile benötigen, diese hochreaktiven Substanzen inaktivieren, andererseits arbeiten im Rahmen der nicht enzymatischen Abwehr Antioxidantien wie Vitamin E, Vitamin C oder β-Carotin als Radikalfänger.

Literatur

Adusumilli, Vijay S., Walker, Tara L., Overall, Rupert W., Klatt, Gesa M., Zeidan, Salma A., Zocher, Sara, Kirova, Dilyana G., Ntitsias, Konstantinos, Fischer, Tim J., Sykes, Alex M., Reinhardt, Susanne, Dahl, Andreas, Mansfeld, Jörg, Rünker, Annette E. & Kempermann, Gerd (2020). Dynamics Delineate Functional States of Hippocampal Neural Stem Cells and Link to Their Activity-Dependent Exit from Quiescence. Cell Stem Cell, doi:10.1016/j.stem.2020.10.019.

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