Ein gezielter, kurzer Schub oxidativen Stresses direkt nach einer Hirnverletzung kann die Regeneration unterstützen. Dies zeigt eine neue Studie der Champalimaud Foundation in Lissabon, die am 10. Februar 2026 in der Fachzeitschrift EMBO Reports veröffentlicht wurde.
Oxidativer Stress gilt in der Regel als schädlich und wird mit Alterung sowie neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer in Verbindung gebracht. Die Forscher um Christa Rhiner vom Labor für Stammzellen und Regeneration fanden jedoch bei adulten Fruchtfliegen (Drosophila) einen positiven Effekt: Nach einer kleinen Verletzung im Gehirn setzen Gliazellen – eine Art Stütz- und Hilfszellen – rasch einen kontrollierten Puls reaktiver Sauerstoffspezies frei, darunter Wasserstoffperoxid.
Dieser „oxidative Funke“ aktiviert gleichzeitig antioxidative Schutzmechanismen in den Gliazellen und dient als Signal, das ruhende Zellen weckt. Dadurch werden sie zur Teilung angeregt und ersetzen verlorenes Gewebe. Die Quelle des Wasserstoffperoxids ist das Enzym Dual Oxidase (Duox) in den Zellmembranen der Glia – nicht, wie zunächst vermutet, die Mitochondrien.
Wurde Duox genetisch reduziert oder der oxidative Stress durch Antioxidantien gedämpft, nahm die Neubildung von Zellen deutlich ab und die Regeneration war stark eingeschränkt. Umgekehrt reichte eine künstliche Steigerung der Duox-Aktivität aus, um zusätzliche Zellteilungen auszulösen – auch ohne Verletzung. Der Mechanismus läuft folgendermaßen ab: Die Verletzung erhöht den Kalziumspiegel in den Gliazellen, was Duox aktiviert. Das freigesetzte Wasserstoffperoxid breitet sich lokal aus und hält einen pro-regenerativen Signalweg über mehrere Tage aktiv, sodass eine anhaltende Zellteilung und Gewebereparatur möglich wird.
Obwohl eine gewisse Schädigung von Lipiden durch oxidativen Stress nachweisbar war, begrenzen die hochgefahrenen antioxidativen Abwehrmechanismen der Gliazellen den Schaden. Die Studie widerlegt die vereinfachende Annahme, dass oxidativer Stress im Gehirn grundsätzlich schädlich sei. Stattdessen deuten die Ergebnisse darauf hin, dass präzise getimte, kurzfristige reaktive Sauerstoffspezies ein natürlicher Bestandteil des Reparaturwerkzeugs des Gehirns sind.
Die Erkenntnisse könnten erklären, warum breit wirkende Antioxidantien-Therapien in klinischen Studien nach Hirnverletzungen meist enttäuscht haben. Zukünftige Ansätze könnten darauf abzielen, chronischen, schädlichen oxidativen Stress zu reduzieren, während kurzlebige, heilungsfördernde Signale erhalten oder sogar gezielt genutzt werden. Dies eröffnet neue Möglichkeiten zur Förderung der Hirnregeneration.
