Frankenstein lässt grüßen: Forschern ist es gelungen, tote Schweinehirne in Teilbereichen zu reaktivieren. Wir klären, ob diese "Schweine-Auferstehung" bahnbrechend ist.

Die Wissenschaftler haben im Fachmagazin Nature über ihr Experiment mit toten Schweinehirnen berichtet. Für ihr Experiment haben sie die Gehirne von Schweinen in Schlachthöfen entnommen, die sie vier Stunden lang auf Eis gelegt haben, erklärt Wissenschaftsjournalist Volkart Wildermuth.

Hirne mit Kunstblut vollgepumpt

Für den Test haben sie eine Art Durchblutungsmaschine - auch Perfusionsmaschine oder BrainEx genannt - entwickelt. Mit der Maschine haben sie eine auf Körpertemperatur erwärmte Mischung aus Kunstblut und Nährstoffe durch die entnommenen Schweinehirne gepumpt. Mit dieser Flüssigkeit haben die Wissenschaftler die Schweinegehirne sechs Stunden "am Leben gehalten", berichtet Volkart Wildemuth. Nach zehn Stunden haben die Wissenschaftler alles abgeschaltet.

"Das ist kein lebendes Gehirn, das betonen die Wissenschaftler immer wieder. Aber sie haben Zellfunktionen zurückgeholt."
Volkart Wildemuth, Wissenschaftsjournalist

Nach dieser Behandlung stellten die Wissenschaftler fest, dass sich das Absterben der Nervenzellen verlangsamt hat und dass sie stellenweise sogar wieder aktiv waren. Die Wissenschaftler hätten sogar synaptische Aktivitäten messen können. Insgesamt habe sich der Sauerstoffmangel und die Energiebalance in 32 Schweinegehirnen normalisiert. Die Struktur der Hirnrinde sei über Stunden stabil geblieben.

Beispielsweise haben die Immunzellen des toten Schweinehirns auf Bakterien reagiert, die dem Blut-Cocktail beigemischt wurden. Das verblüffende daran ist nicht, dass solche Reaktionen nach einer vierstündigen Eiszeit noch möglich sind. Bei Transplantationen werden ebenfalls Organe tiefgefroren, die dann nach dem Einsetzen ihre Funktion ausüben.

Nervenflimmern

Erstaunlich sind die Reaktionen der Nervenzellen, von denen man bisher glaubte, dass sie bereits nach kurzer Zeit absterben. Die Forscher haben nach dem Experiment die Gehirne aufgeschnitten und in Petri-Schalen gelegt. Bei der Untersuchungen haben die Wissenschaftler beobachtet, dass von den Nervenzellen noch Impulse ausgegangen sind.

Linkes Bild: Die Aktivität eines Schweinhirns nachdem es zehn Stunden tot ist. Rechtes Bild: Die Nervenzellen (grün) sind nach der Behandlung mit der Perfusionsmaschine deutlich aktiver.
Linkes Bild: Die Aktivität eines bereits zehn Stunden toten Schweinegehirns. Rechts: Nach der Behandlung mit BrainEx zeigen die Nervenzellen (grün) mehr Aktivität. Blau sind die Zellkerne und rot die Astrozyten.
"Die Nervenzellen sind noch aktiv, und das ist tatsächlich das Neue."
Volkart Wildemuth, Wissenschaftsjournalist

Allerdings haben die Forscher im gesamten Gehirn keine Aktivität messen können. Denn Voraussetzung für das Experiment war, dass der leitende Wissenschaftler Nenad Sestan von der Yale School of Medicine Chemikalien einsetzt, die Nervenaktivitäten unterbinden. Ohne den Einsatz der Chemikalien hätte die zuständige Ethikkommission dem Experiment nicht zugestimmt.

"Der Ethikrat hat gesagt: Ihr müsst dafür sorgen, dass dieses Gehirn in eurem Labor nicht wieder irgendeine Form von Bewusstsein entwickeln kann."
Volkart Wildemuth, Wissenschaftsjournalist

Rechtlich betrachtet, handelt es sich bei dem Experiment nicht um einen Tierversuch, weil die Schweine bereits tot waren. Nenad Sestan stellt klar, dass die Wissenschaftler zu keinem Zeitpunkt eine organisierte, umfassende elektrische Aktivität während des Experiments beobachten konnten. Was auch gut sei, erklärt Volkart Wildermuth. Denn das Gehirn hat keine Verbindung mehr zu Muskeln oder Sinnesorganen. "Wie würde man da aufwachen?", fragt sich der Wissenschaftsjournalist. "Gruselig!"

Neuronen lassen sich nicht wiederbeleben

Nach Einschätzung des Berliner Pathologen Ulrich Dirnagl sei das Experiment nicht lange genug gelaufen. Nervenzellen sind zwar noch eine Zeit lang aktiv nach dem Tod, aber nach ungefähr einem Tag würden sie definitiv absterben - selbst in einem derart "wiederbelebten" Gehirn.

Das Ziel des Experiment ist Volkart Wildermuth aber nicht klar. Eventuell könnte es dabei helfen, Medikamente zu entwickeln, die nach einem Schlaganfall eingesetzt werden können.