Von Genkarten zu Fettkarten
Forscher der EPFL in der Schweiz haben den ersten dreidimensionalen Atlas des Gehirns auf Basis von Fetten statt Genen erstellt. Die in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichte Arbeit kartiert das Mausgehirn anhand seiner Lipidchemie.
Frühere Gehirnatlanten ordneten Gewebe danach, welche Gene in jeder Zelle aktiviert waren. Der neue Ansatz verfolgt stattdessen, wo verschiedene Fettmoleküle sitzen, und nutzt eine Bildgebung, die chemische Signaturen direkt aus dünnen Gewebeschnitten abliest.
Lipide wirken als molekulare Postleitzahlen
Die Karte offenbarte 539 chemisch unterscheidbare Regionen, die das Team Lipizonen nennt. Einige decken sich mit Strukturen, die Wissenschaftler bereits kannten. Andere markieren chemische Grenzen, die keine genbasierte Karte gezeigt hatte.
Die Forscher fanden zudem heraus, dass Regionen, die im Gehirn weit auseinanderliegen, aber durch Nervenfasern verbunden sind, oft ähnliche Lipidmuster aufweisen, was darauf hindeutet, dass Fette mitbestimmen, wie entfernte Schaltkreise aufgebaut und erhalten werden. Die weiße Substanz, die lange als ziemlich gleichförmig galt, erwies sich als Flickenteppich separater Lipidzonen, wobei der Kortex über seine Schichten hinweg große Variation zeigte.
Hinweise für die Alzheimer-Forschung
Lipide machen einen großen Anteil des Trockengewichts des Gehirns aus und sind zentral dafür, wie Nervenzellen Signale weitergeben. Veränderungen im Fettstoffwechsel wurden mit Alzheimer, Depression und anderen Erkrankungen in Verbindung gebracht, doch es war schwer zu sagen, wo im Gehirn diese Veränderungen beginnen.
Eine Referenzkarte gibt Forschern eine Möglichkeit, gesundes Gewebe mit erkranktem Gewebe in feinem Maßstab zu vergleichen und zu fragen, ob Lipidverschiebungen Krankheiten mitverursachen oder aus ihnen folgen. Das Team hat den Atlas anderen Labors zur Nutzung zur Verfügung gestellt und plant, die Methode auf andere Gewebe und auf menschliche Proben auszuweiten.