Munich Cluster for Systems Neurology
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Press Release: A winning formula

In the adult brain nerve cells lost due to acute injury or chronic damage generally cannot be replaced. Now Munich researchers have successfully converted glia cells into neurons, using a surprisingly simple and highly efficient method.

04.03.2016

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Photo: Neurons generated by direct reprogramming
Source: Götz group

Most of the nerve cells in the human brain are formed in early life, and in adults the capacity for neurogenesis is restricted to a few areas of the forebrain. Consequently, in the event of traumatic injury the adult brain is generally unable to replace the neurons that have been lost. For the past several years, SyNergy member Magdalena Götz, Head of the Institute for Physiological Genomics in LMU's Biomedical Center and Director of the Institute for Stem Cell Research at the Helmholtz Center Munich, has been exploring ways to persuade glia cells, which serve as a structural scaffold for nerve cells in the brain, to transdifferentiate into neurons. In 2005, she reported the conversion of a small fraction of glia cells activated by brain damage into nerve-cell precursors in vivo. However, most of these neural progenitor cells died within a few weeks. With the help of a novel method, Götz and her team have now succeeded in inducing virtually all the treated glia cells to become nerve cells. Furthermore, these neurons survived for many weeks. In this latest study, the Munich researchers introduced into the glia cells a specific protein factor which stimulated their transformation into neurons, and a second agent that protects the transdifferentiating cells against oxidative stress. Their findings have now been published in the leading journal "Cell Stem Cell".

Press release of the LMU

Die Bildung von Nervenzellen (Neurogenese) im Gehirn ist beim Menschen überwiegend auf die Entwicklungsphase beschränkt und findet im Erwachsenenstadium nur noch in sehr wenigen Regionen des Vorderhirns statt. Daher kann der Körper nach Gehirnverletzungen, etwa durch ein Trauma, abgestorbene Nervenzellen nicht mehr ersetzen. Mit dem Ansatz, neue Nervenzellen aus Gliazellen, eigentlich Stützzellen des Hirngewebes, herzustellen, arbeitet SyNergy-Mitglied Magdalena Götz, Lehrstuhlinhaberin des Instituts „Physiologische Genomik” am Biomedizinischen Centrum der LMU und Direktorin des Instituts für Stammzellforschung am Helmholtz Zentrum München, bereits seit Jahren. Erstmals gelang ihr eine solche Umwandlung in vivo in begrenztem Umfang im Jahre 2005. Es entstanden nur sehr wenige noch unreife Neurone und viele von ihnen starben im Verlauf der ersten Wochen ab. Mit einer neuen Methode gelang es ihr und ihrem Team nun, die behandelten Gliazellen nahezu vollständig in Nervenzellen umzuwandeln, die über lange Wochen lebensfähig waren. Dafür mussten die Münchner Wissenschaftler nur einen bestimmten Faktor hinzufügen, der die Umwandlung in Neurone veranlasst, und eine weitere Substanz, die das Überleben der Zellen fördert und den oxidativen Stress blockiert. Von ihren Experimenten berichten die Forscher im renommierten Fachjournal „Cell Stem Cell”.

Pressemeldung der LMU