Rezept für ein Mini-Gehirn

• Was siehst du?
  Ein winziges Stück Gewebe, das aus Hirnzellen besteht und somit das Gehirn nachahmt. Es wurde im Labor aus ausgewachsenen menschlichen Stammzellen gezüchtet.
• Blau: Die Zellkerne, die die genetischen Informationen der Zellen enthalten
  Grün: RIT2, ein Protein, das in Nervenzellen vorkommt
  Rot: Dopamin produzierende Neuronen
  Cyan: Die Nervenzellen mit ihren langen Verzweigungen.

• Wo kommt es vor?
  Nirgendwo im Körper – Diese Zellstruktur ist nicht auf natürliche Weise entstanden. Denn es handelt sich um ein Organoid des Mittelhirns. Dieses Miniaturmodell eines Teils des menschlichen Gehirns wird im Labor gezüchtet. Organoide helfen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern dabei, zu untersuchen, wie sich das Gehirn entwickelt und was passiert, wenn eine Krankheit ausbricht.

• Größe
  Bis zu 1 Millimeter im Durchmesser

• Was verrät uns diese Aufnahme?
  Um zu verstehen, wie Krankheiten wie Parkinson entstehen, ist es hilfreich zu wissen, welche Bausteine zur Erkrankung führen und welche stattdessen vor der Krankheit schützen können. Dreidimensionale Zellmodelle, wie dieses Organoid, sind hervorragende Hilfsmittel von mit denen Forscher verschiedene Bausteine um menschlichem Hirngewebe untersuchen können, wie beispielsweise das Protein RIT-2 in diesem Bild. Oftmals spielt die Genetik eine große Rolle bei der Bildung von Bausteinen wie dem RIT-2 Protein.

• Was ist das Besondere daran?
  Dieses winzige Organoid bildet einige der Gehirnschaltkreise nach, die uns dabei helfen, uns zu bewegen, zu lernen, Motivation zu empfinden und Belohnungen zu erleben.
  Da bei der Parkinson-Krankheit genau diese Dopamin produzierenden Nervenzellen geschädigt sind, ermöglichen Organoide wie dieses den Wissenschaftlern, die Krankheit auf eine Weise zu untersuchen, die im menschlichen Gehirn nicht möglich wäre.

• Wie ist diese Aufnahme entstanden?
  Forschende machten das Gewebe transparent und setzten fluoreszierende Marker ein, um verschiedene Zelltypen hervorzuheben. Anschließend wurde mit einem leistungsstarken Mikroskop Hunderte von Bildern in unterschiedlichen Tiefen aufgenommen, die zu dieser dreidimensionalen Ansicht zusammengefügt wurden.
• Aufnahme: Eurac Research / Mattia Volta – Neurowissenschaftler, Francesca Pischedda, Asiye Malkoç

• Was wollen die Forschenden herausfinden?
  Forschende nutzen solche Organoide, um herauszufinden, wie Parkinson entsteht. Durch die Untersuchung von Zellen, die mit der Krankheit in Verbindung stehende genetische Veränderungen aufweisen, hoffen sie, die frühesten Anzeichen der Krankheit zu erkennen und bessere Behandlungsmethoden zu entwickeln.

Die Geschichte hinter dem Bild

Dieses winzige Organoid ist kein Gehirn. Es kann weder denken noch fühlen. Doch durch die Nachbildung einiger der empfindlichsten Nervenzellen des Gehirns bietet es Forschenden eine bemerkenswerte Möglichkeit: die Entstehung von Parkinson im Labor zu beobachten und Wege zu finden, wie man die Krankheit stoppen kann, bevor sie irreversible Schäden macht.

Links

Das RIT2-Gen im Visier⠀⠀⠀Dossier Parkinson