Klosterneuburg. Die Entwicklung von Gehirnzellen folgt einem präzise orchestrierten Programm. Kommt es zu Störungen, drohen Fehlbildungen. Forscher des Institute of Science and Technology (IST) Austria in Klosterneuburg berichten nun im Fachblatt "Neuron" über die entscheidende Rolle eines bestimmten Gens bei der Produktion dieser Zellen.

Der Neurobiologe Simon Hippenmeyer vom IST Austria und sein Team haben vor einigen Jahren das Programm entschlüsselt, nach dem sich Neuronen und Gliazellen im Neocortex, dem größten Teil des Gehirns, entwickeln. Am Beginn stehen Stammzellen, sogenannte Radiale Gliavorläuferzellen (RGP). Sie produzieren die Mehrheit der Neuronen und Gliazellen in dieser Region. Nach einem präzisen Programm wird von jeder einzelnen RGP eine vordefinierte Menge an Zellen hergestellt. Das stellt sicher, dass das Gehirn zu seiner normalen Größe heranwächst.

Die Rolle von Genen

Die Forscher untersuchten nun, welche Mechanismen den exakten Output der RGP kontrollieren und sind auf das Gen Lgl1 gestoßen. In der frühen Embryonalentwicklung gleicht dieses dem Dirigenten, der das Orchester so im Takt hält, dass es die normale Anzahl an Nervenzellen produziert. Fehlt das Gen in einzelnen Radialen Gliavorläuferzellen, können die anderen das kompensieren. Nur wenn Lgl1 in allen RGP entfernt wird, entstehen Missbildungen. Nach der Geburt haben sich die Zellen zu adulten Stammzellen weiterentwickelt, solche, die Neuronen bilden, und solche, die Gliazellen bilden. In dieser Phase ist die Funktion von Lgl1 sehr spezifisch, ähnlich dem Solisten eines Orchesters, so die Forscher. Nur in jenen Stammzellen, die gerade Gehirnzellen produzieren, wird das Gen benötigt.

Das Ergebnis der Arbeit könnte Einfluss auf die zukünftige Analyse der Rolle von Genen während der Entwicklung haben.