Question to the brain
Welche Aufgabe hat das lymphatische System im Gehirn?
Published: 23.01.2023
Warum wurde erst so spät erkannt, dass das Gehirn ein lymphatisches System besitzt? Und welche Rolle spielt es?
The editor's reply is:
PD Dr Naomi Larsen, Leiterin der Arbeitsgruppe Glymphatic Flow and Blood-Brain-Barrier am Universitätsklinikum Schleswig-Holstein: Das lymphatische System unseres Körpers ist dafür verantwortlich, überschüssige Flüssigkeit und anfallende Abbauprodukte aus dem Gewebe abzutransportieren. Unser Gehirn zählt zu den Organen des menschlichen Körpers, die einen enorm hohen Stoffwechselumsatz aufweisen. Es fallen also besonders viele Abbauprodukte im Gewebe an. Darüber hinaus sind die zahlreichen Synapsen, über die die Nervenzellen miteinander kommunizieren, sehr sensibel für Konzentrationsveränderungen von Stoffen in ihrer Umgebung. Dementsprechend ist es sehr fragwürdig, weshalb gerade dieses empfindliche Hochleistungsorgan auf ein lymphatisches Säuberungssystem verzichten sollte. Doch offensichtlich fehlt es unserem Oberstübchen an klassischen Lymphgefäßen, wie wir sie im restlichen Körper finden.
Erst 2012 hat eine dänische Forschungsgruppe herausgefunden, dass das Gehirn einen ganz eigenen Reinigungsmechanismus besitzt. Dem Hirnwasser, das in den Ventrikeln (flüssigkeitsgefüllte Hohlräume im Inneren des Gehirns) produziert wird, kommt dabei eine besondere Rolle zu: Es wird in schmalen Räumen entlang der Arterien aus dem Ventrikelsystem in das Gehirn gepumpt und von dort mit Hilfe der Gliazellen (Stützzellen im Hirngewebe) über die Blut-Hirn-Schranke transportiert. Diese wichtige Funktion der Gliazellen verhalf dem neu gefundenen Flüssigkeitsstrom auch zu seinem neuen Namen: Das glymphatische System. Angekommen im Hirnparenchym diffundiert das Hirnwasser frei durch die Zellzwischenräume und nimmt auf diesem Weg die angefallenen Abfallprodukte mit. Abgeleitet wird es dann entlang der Venen und Hirnnerven zu den tiefen Halslymphknoten, wo sich das Lymphsystem des Gehirns dann schließlich mit dem des restlichen Körpers vereint.
Das glymphatische System ist von großer Relevanz für die einwandfreie Funktion unseres Gehirns. Kommt es zu einer Störung, so kann dies das empfindliche Gleichgewicht im Hirnparenchym zerstören und verheerende Folgen haben. Ein klassisches Beispiel dafür bietet Morbus Alzheimer, eine neurodegenerative Erkrankung, bei der es zu einer vermehrten Ablagerung von neurotoxischen Abbauprodukten kommt. Wissenschaftler haben festgestellt, dass ein verminderter glymphatischer Fluss hier mit einer zunehmenden kognitiven Einschränkung einhergeht. Doch auch bei neuroinflammatorischen Erkrankungen, bei Kopfschmerzen, beim Schlaganfall und bei der Entstehung chronischer Schmerzen spielt das glymphatische System möglicherweise eine Rolle.
Protokolliert von Johanna Rümenapp
Neuron
Neuron/-/neuron
Das Neuron ist eine Zelle des Körpers, die auf Signalübertragung spezialisiert ist. Sie wird charakterisiert durch den Empfang und die Weiterleitung elektrischer oder chemischer Signale.
Ventrikelsystem
Ventrikelsystem/-/ventricular system
Ein System aus Hohlräumen im Gehirn, die mit Cerebrospinalflüssigkeit (Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit) gefüllt sind.
Gliazellen
Gliazellen/-/glia cells
Gliazellen stellen neben den Neuronen die zweite Gruppe große Gruppe von Zellen im Gehirn. Sie wurden lange Zeit als die inaktiven Elemente des Gehirns, als „Nervenkitt“ bezeichnet. Heute weiss man, dass die verschiedenen Typen von Gliazellen (Astrozyten, Oligodendrozyten und Mikrogliazellen) klar definierte Aufgaben im Nervensystem erfüllen. So reagieren sie z. B. auf Krankheitserreger, spielen eine wichtige Rolle bei der Ernährung der Nervenzellen oder isolieren Nervenfasern. Ihr Anteil im Vergleich zu den Neuronen liegt bei etwas über 50 Prozent.
Blut-Hirn-Schranke
Blut-Hirn-Schranke/-/blood brain barrier
Eine selektiv durchlässige Membran, die von den Zellen in den Wänden der kapillaren Blutgefäße im Gehirn gebildet wird. Sie verhindert das Eindringen von Schadstoffen über das Blut, erlaubt jedoch den Übergang von Nährstoffen aus dem Blut ins Gehirn.
Hirnnerv
Hirnnerv/-/cranial nerve
Eine Gruppe von 12 paarigen Nerven, die direkt am Gehirn entspringen, meist am Hirnstamm. Sie werden mit römischen Ziffern (I – XII) nummeriert. Der erste und der zweite Hirnnerv (Riech– und Sehnerv) sind im eigentlichen Sinn keine Nerven sondern Teile des Gehirns.
Neurodegeneration
Neurodegeneration/-/neurodegeneration
Sammelbegriff für Krankheiten, in deren Verlauf Nervenzellen sukzessive ihre Struktur oder Funktion verlieren, bis sie teilweise sogar daran zugrunde gehen. Vielfach sind falsch gefaltete Proteine der Auslöser – wie etwa bestimmte Formen der Eiweiße Beta-Amyloid und Tau im Falle von Alzheimer. Bei anderen Krankheiten, beispielsweise bei Parkinson oder Chorea Huntington, werden Proteine innerhalb der Neurone nicht richtig abgebaut. In der Folge lagern sich dort toxische Aggregate ab, was zu den jeweiligen Krankheitserscheinungen führt. Während Chorea Huntington eindeutig genetisch bedingt ist, scheint es bei Parkinson und Alzheimer allenfalls bestimmte Ausprägungsformen von Genen zu geben, welche ihre Entstehung begünstigen. Keine dieser neurodegenerativen Erkrankungen kann bisher geheilt werden.
Schlaganfall
Schlaganfall/Apoplexia cerebri/stroke
Bei einem Schlaganfall werden das Gehirn oder Teile davon zeitweilig nicht mehr richtig mit Blut versorgt. Dadurch kommt es zu einer Unterversorgung mit Sauerstoff und dem Energieträger Glukose. Häufigster Auslöser des Schlafanfalls ist eine Verengung der Arterien. Zu den häufigsten Symptomen zählen plötzliche Sehstörungen, Schwindel sowie Lähmungserscheinungen. Als Langzeitfolgen können verschiedene Arten von Gefühls– und Bewegungsstörungen auftreten. In Deutschland ging 2006 jeder dritte Todesfall auf einen Schlaganfall zurück.