Menschliche Stammzellen reparieren durch Schlaganfall geschädigtes Gehirn und stellen Bewegungsfähigkeit bei Mäusen wieder her

Schlaganfall ist eine der verheerendsten Ursachen dauerhafter Behinderungen weltweit und betrifft im Laufe ihres Lebens jeden vierten Erwachsenen. Etwa die Hälfte der Schlaganfall-Überlebenden leidet unter bleibenden Beeinträchtigungen wie Lähmungen oder Sprachverlust – Schäden, die lange als unumkehrbar galten, weil das erwachsene Gehirn kaum in der Lage ist, zerstörtes Gewebe zu regenerieren. Eine neue Studie der Universität Zürich stellt diese Annahme nun mit überzeugenden Belegen aus einem Mausmodell in Frage.

Ein Forschungsteam unter der Leitung von Christian Tackenberg und der Postdoktorandin Rebecca Weber transplantierte in Zusammenarbeit mit der Gruppe von Ruslan Rust an der University of Southern California menschliche neuronale Stammzellen direkt in schlaganfallgeschädigte Regionen von Mausgehirnen. Die Stammzellen wurden aus induzierten pluripotenten Stammzellen gewonnen – gewöhnliche menschliche Zellen, die so umprogrammiert wurden, dass sie ihre entwicklungsbiologische Plastizität zurückgewinnen. Dieser Ansatz ermöglichte es dem Team, neuronale Stammzellen zu erzeugen, die mehrere Zelltypen des Nervensystems hervorbringen können, ohne dass embryonales Gewebe benötigt wird.

Eine Woche nach der Induktion permanenter Schlaganfälle, die wichtige Merkmale des menschlichen Schlaganfalls nachahmen sollten, injizierten die Forschenden die Stammzellen in das geschädigte Gewebe. In den folgenden fünf Wochen überlebten die Zellen, differenzierten sich überwiegend zu Neuronen und bildeten – was entscheidend ist – funktionelle Verbindungen mit den bestehenden Hirnschaltkreisen. Bei den Mäusen zeigte sich eine messbare Wiederherstellung der motorischen Funktion – ein Zeichen dafür, dass die neuen Neuronen nicht lediglich vorhanden waren, sondern aktiv an neuronalen Netzwerken teilnahmen.

Über den Neuronenersatz hinaus löste die Behandlung eine umfassendere Reparatur aus: verbesserte Integrität der Blutgefäße, verringerte Neuroinflammation und Wiederherstellung der Blut-Hirn-Schranke. Diese gleichzeitig auftretenden Vorteile legen nahe, dass Stammzelltransplantationen eine systemische Regenerationsreaktion orchestrieren könnten, anstatt lediglich verlorene Zellen zu ersetzen.

Wichtige Einschränkungen bleiben bestehen. Die Mäuse waren genetisch verändert worden, um die Immunabstoßung menschlicher Zellen zu unterdrücken – eine bedeutende Hürde für die Übertragung auf den Menschen. Der Beobachtungszeitraum der Studie betrug lediglich fünf Wochen, sodass die langfristige Dauerhaftigkeit des Effekts unbekannt bleibt. Die sichere Übertragung dieses Ansatzes auf den Menschen wird noch Jahre weiterer Forschung erfordern, doch die Ergebnisse stellen einen bedeutsamen Machbarkeitsnachweis für die Hirnregeneration nach einem Schlaganfall dar.