Hjärnan är ett känsligt organ. Till skillnad från andra organ anses alla skador på hjärnceller vara permanenta och irreversibla – eller så trodde man. Ny forskning har visat att hjärnan kan ha viss kapacitet att regenerera och reparera skadade celler. Med de möjligheter som stamcellsforskning en dag kan erbjuda, kan hopp finnas vid horisonten för individer som lider av sådana förödande sjukdomar som Huntingtons, Parkinsons och Alzheimers sjukdom. Förmågan för hjärnceller att regenerera sig själva kallas neurogenes.
Genom mitosprocessen bildas nya celler från befintliga hjärnceller. Dessa nya stamceller föds utan funktion. Stimulering från deras fysiska miljö får dessa nya celler att differentiera, eller specialisera sig, till neuronala celler. De differentierade cellerna migrerar till olika platser i hjärnan med hjälp av en kemisk signal. När de väl flyttar bort från sitt ursprung anpassar sig dessa celler antingen och utvecklas till mogna neuronala celler, eller så anpassar de sig inte och dör. Dessa cellers förmåga att anpassa sig till sin nya miljö kallas plasticitet.
Vid sina sista migrationsställen mognar neuroncellerna i närvaro av kemiska hormoner som kallas neurotrofiska tillväxtfaktorer och förvärvar sina livslånga funktioner. De nya neuronerna integreras i de befintliga synaptiska kretsarna. Denna ”regenerativa” utveckling från stamcell till mogen neuroncell är grunden för neurogenes.
Konceptet med hjärncellsreparation och regenerering hos vuxna människor är inte ett nytt fenomen, och absolut inte exklusivt för människor. Först upptäcktes på 1960-talet av forskarna Altman och sedan av Kaplan och Hinds, hjärnceller observerades att regenerera som axoner i hjärnan och i ryggmärgen. Detta revolutionerande koncept visade sig senare endast förekomma i vissa delar av hjärnan. 1998 visade Eriksson reparationsförmågan hos hjärnceller i hippocampus hos människor, där inlärning och minne påverkas.
Dagens forskning har funnit att neuronala stamceller prolifererar och migrerar till sina slutdestinationer i den subventrikulära zonen (SVZ), som är belägen i hjärnans laterala ventriklar, och dentate gyrus (DG) i hippocampus formation. Här utvecklas de till celler som kommer att hjälpa till i hjärnans mottagning och bearbetning av luktinformation. Den regenerativa förmågan har observerats hos möss och andra ryggradsdjur och ryggradslösa djur.
Många externa och miljömässiga faktorer påverkar kapaciteten av neuronal cellfödsel. Neurogenes påverkas av fysisk aktivitet. Ökad fysisk aktivitet ökar neurons förmåga till självreparation, och ökar därför mental skärpa. Ökande nivåer av stress får kroppen att utsöndra kortikosteroidhormoner som verkar för att hämma neurogenes genom att minska tillväxtfaktorproduktionen, som är avgörande för tillväxt av nya celler. Ökande nivåer av testosteron, serotonin och glutamat har å andra sidan varit kända för att leda till ökad neuronal cellproliferation.
Neurogenes introducerar en mängd möjligheter för människor som lider av degenerativa hjärnsjukdomar. Mycket debatt har uppstått under de senaste åren om användningen av embryonala stamceller för att skapa nya terapier för dem som lider av för närvarande obotliga genetiska sjukdomar. Men som neurogenes har visat, ger stamcellsforskning lovande resultat för medicinska tillämpningar. En hjärnskada innebär idag förstörelse och förtvivlan; i framtiden kan det innebära förnyelse och reparation.