Dank unserer Nervenzellen können wir denken, lernen und uns bewegen – und in bestimmten Situationen überhaupt erst adäquat reagieren. Das funktioniert, weil in gewissen Teilen unseres Gehirns jeden Tag neue Nervenzellen entstehen, geboren aus sogenannten Stammzellen.
Fiona Doetsch erforscht sie seit 30 Jahren: «Immer wieder durchs Mikroskop zu schauen und das Gehirn so zu betrachten, wie es noch nie jemand gesehen hat – das ist jedes Mal ein magischer Moment», sagt Fiona Doetsch.
Fiona Doetsch
Von ihrem Büro im 12. Stock hat die 55-Jährige eine atemberaubende Panoramasicht auf die Stadt am Rheinknie. Im Labor jedoch fokussiert die gebürtige Kanadierin ihren Blick ganz auf die molekulare Ebene: auf neuronale Stammzellen.
Ein jahrhundertaltes Dogma ist gefallen
«Neuronale Stammzellen sind Stammzellen des Gehirns», erklärt Fiona Doetsch. «Sie können sich selbst erneuern und eine weitere Stammzelle hervorbringen. Oder sie können sich zu Nervenzellen und Gliazellen differenzieren, den Stützzellen des Gehirns.»
Dass es im Gehirn von Säugetieren Stammzellen gibt, ist eine eher junge Erkenntnis. Ein Jahrhundert lang galt in der Hirnforschung: «Ein erwachsenes Gehirn bildet keine neuen Nervenzellen.» Erst um die Jahrtausendwende wurde an diesem Dogma gerüttelt.
In den letzten Jahren hat Doetsch mit ihrer Gruppe am Biozentrum einige entscheidende Entdeckungen gemacht: Eine grosse Rolle bei der Aktivierung der Stammzellen spielt die Physiologie, also in welchem Zustand sich der Körper gerade befindet – ob er hungrig oder satt ist, ob er sich eine Verletzung zugezogen hat, ob eine Schwangerschaft besteht.
Was die Stammzellen triggert
Während der Tragezeit werden im Hirn von Säugetieren Stammzellen getriggert, die für den Geruchssinn wichtig sind. Die daraus entstehenden Nervenzellen helfen der Mutter, bei der Geburt ihre Jungen zu «riechen» – und so zu erkennen.
Bei Menschen ist dieser Effekt noch nicht nachgewiesen. Es sei aber bekannt, dass sich auch bei schwangeren Frauen der Geruchssinn verändere, sagt Fiona Doetsch. Sie selbst habe es so erlebt, als sie ihren Sohn erwartet habe.
Ob Stammzellen im Hirn aktiv werden, hängt von physiologischen Signalen ab. Ist der Körper zum Beispiel hungrig oder satt, werden bestimmte Stammzellen angeregt, eine spezifische Art von Nervenzellen zu bilden.
Andere neuronale Stammzellen sind imstande, Verletzungen zu erkennen. Laut Fiona Doetsch wurde dies zum Beispiel nach Schlaganfällen nachgewiesen, oder bei Myelin-Erkrankungen wie Multipler Sklerose, bei denen die schützende Myelinschicht der Nervenzellen verloren geht. «Die Stammzellen spüren dies, werden aktiviert und wandern dann in diese Bereiche des Gehirns.»
Aber was genau bringt die Stammzellen überhaupt dazu, aktiv zu werden? «Die Signale können aus dem ganzen Körper kommen – aus dem Blut, aus der Hirnflüssigkeit usw. Es ist ein ganzes Orchester von Signalen, die gleichzeitig zusammenkommen und diese verschiedenen Stammzellenpools dirigieren.»
Geschädigtes Hirngewebe reparieren?
An der Funktion dieser Signale will Fiona Doetsch am Biozentrum weiterforschen. Denn je mehr sie verstehe, was genau die Stammzellen reguliere oder steuere, desto eher könne man sie vielleicht auch gezielt anregen. «Dann könnten wir sie möglicherweise in bestimmte Hirnregionen lenken und dazu bringen, geschädigtes Hirngewebe zu reparieren.» Hirnschäden, wie sie etwa nach einem Schlaganfall oder bei Alzheimer entstehen.
Noch sei eine klinische Anwendung ihrer Erkenntnisse Jahre entfernt, sagt Fiona Doetsch. Doch die Zeit hat sie – und dank ihrer jüngsten Auszeichnung auch genügend Forschungsmittel.
Der Louis-Jeantet-Preis ist mit 500’000 Franken dotiert. Der Betrag ist für die «Weiterführung der Forschungsarbeiten der Preisträgerinnen und Preisträger» bestimmt.
