Die in der Fachzeitschrift EMBO Reports veröffentlichten neuen Forschungsergebnisse an Fruchtfliegen deuten darauf hin, dass eine "kurzzeitige Freisetzung dieser instabilen und reaktiven Moleküle, die von Gliazellen, dem Stützgewebe des Gehirns, produziert werden, in der richtigen Dosis und in der richtigen Form tatsächlich bei der Gehirnreparatur helfen kann".

Die Entdeckung kommt nach Jahrzehnten, in denen Moleküle, die als reaktive Sauerstoffspezies - freie Radikale - bezeichnet wurden, als die "Bösewichte des Gehirns, die für Mechanismen im Zusammenhang mit Alterung, Neurodegeneration und Schäden durch Schlaganfälle oder Traumata verantwortlich sind", fügte die FC hinzu.

In einer Erklärung erklärte die Stiftung, dass "oxidativer Stress" eine direkte Folge eines Übermaßes an so genannten freien Radikalen im Körper ist, die durch Lebensstil, Umweltfaktoren und biologische Faktoren wie Rauchen, hohen Alkoholkonsum, schlechte Ernährung, Stress, Umweltverschmutzung, Strahlung, Industriechemikalien und chronische Entzündungen verursacht werden können.

In diesem Fall entsteht ein Ungleichgewicht zwischen der Produktion freier Radikale und den körpereigenen Antioxidantien, die diese neutralisieren.

"Wenn wir von oxidativem Stress im Gehirn hören, ist das fast immer eine schlechte Nachricht, die mit Alterung, Alzheimer und anderen neurodegenerativen Erkrankungen in Verbindung gebracht wird", erklärte die BZ und fügte hinzu, dass die heute veröffentlichte Studie "zeigt, dass ein kurzer und gut kontrollierter Impuls von oxidativem Stress unmittelbar nach einer Verletzung dem Gehirn tatsächlich helfen kann, sich selbst zu reparieren."

In dieser Untersuchung wiesen Christa Rhiner, leitende Forscherin am CF Stem Cell and Regeneration Laboratory, und ihr Team nach, dass nach einer kleinen Hirnverletzung bei erwachsenen Fliegen eine bestimmte Gruppe von Stützzellen des Gehirns, die so genannten Glia, rasch einen Impuls chemisch reaktiver Formen von Sauerstoff, einschließlich Wasserstoffperoxid, freisetzen.

"Dieser kontrollierte 'oxidative Funke' bewirkt zwei Dinge auf einmal: Er aktiviert schützende antioxidative Prozesse in den Glia und wirkt als Aktivierungssignal für Zellen, die normalerweise inaktiv sind, und veranlasst sie, sich zu teilen und verlorenes Gewebe zu ersetzen", heißt es in der Erklärung.

Das Team identifizierte das Enzym, das für diesen Impuls freier Radikale verantwortlich ist, als Duox, ein membrangebundenes Enzym in Gliazellen, das Wasserstoffperoxid außerhalb der Zellen produziert.

"Dies war überraschend, da wir ursprünglich dachten, dass die Mitochondrien - die winzigen Batterien der Zellen - die Hauptverursacher des oxidativen Stresses im verletzten Gehirn sein würden", erklärte die erste Koautorin Carolina Alves.

Als die Forscher die Duox-Aktivität genetisch reduzierten oder den Gehalt an reaktivem Sauerstoff durch antioxidative Behandlungen verringerten, produzierten die verletzten Gehirne der Fliegen weniger neue Zellen, und die Regenerationsreaktion war deutlich abgeschwächt.

Umgekehrt reichte die Stimulierung der Glia zur Erhöhung der Duox-Aktivität aus, um zusätzliche Zellteilungen auszulösen, selbst wenn keine Verletzung vorlag, so die BZ, und betonte, dass dies bedeute, dass insbesondere das von der Glia stammende Wasserstoffperoxid eine "starke Triebkraft der Gehirnplastizität" sei.

"Diese Ergebnisse stellen die vereinfachte Vorstellung in Frage, dass oxidativer Stress im Gehirn immer schädlich ist, und könnten erklären, warum antioxidative Therapien mit einem breiten Spektrum die Erholung des Gehirns bei Patienten nach einer Verletzung weitgehend nicht verbessern", betonte die FC.

Künftig könnten gezieltere Strategien, die den schädlichen chronischen oxidativen Stress abschwächen, indem sie diese kurzlebigen oxidativen Signale bewahren oder sogar nutzen, "neue Wege zur Förderung der Gehirnreparatur eröffnen", so die Forscher.