Sauerstoff direkt vor Ort
Wissenschaftler der Fakultät für Biologie der Ludwig-Maximilians-Universität München haben Kaulquappen ohne Kiemen erschaffen.
hne Kiemen atmen. Das ist unter Wasser eigentlich nicht möglich. Doch jetzt haben Wissenschaftler der Fakultät für Biologie der Ludwig-Maximilians-Universität München Kaulquappen ohne Kiemen erschaffen, die durch Fotosynthese den lebenswichtigen Sauerstoff produzieren. Idee dahinter: Wenn die Kaulquappen tatsächlich ihren Sauerstoff unmittelbar im Gehirn produzieren, könnten die Nervenzellen diesen sofort nutzen, um ihre neuronale Aktivität zu erhöhen.
Im Experiment injizierten die Wissenschaftler einigen Tieren einzellige Grünalgen und Cyanobakterien direkt ins Herz. Diese Algen produzieren Sauerstoff gleich vor Ort. Jeder Herzschlag verteilte die Algen im Körper.
Die Biologen stellten fest, dass sich die Cyanobakterien gut im Gefäßsystem verteilten. Die Tiere nahmen eine grüne Farbe an.
Die Biologen stellten fest, dass sich die Cyanobakterien gut im Gefäßsystem verteilten. Die Tiere nahmen eine grüne Farbe an. Dabei gelangten die Algen auch in das Gehirn der Kaulquappen, also in das Organ mit dem höchsten Sauerstoffverbrauch. Anschließend setzen die Forscher die Kaulquappen in eine Flüssigkeit, die kaum Sauerstoff enthielt. Die Hirnaktivität der Tiere hing also davon ab, ob die Algen durch Fotosynthese ausreichend Sauerstoff produzieren. Dies war der Fall. Dank der injizierten Wassergewächse wurde direkt im Gewebe Sauerstoff für die Nervenaktivität produziert, solange genügend Licht zur Verfügung stand.
Eine mögliche Anwendung könnte etwa die Verbesserung der Sauerstoffversorgung in Zellkulturen, explantierten Organen oder Hirnschnittpräparaten sein, meinen die Forscher.
Originalpublikation:
Suzan Özugur et al.: Green oxygen power plants in the brain rescue neuronal activity. iScience 2021, DOI:https://doi.org/10.1016/j.isci.2021.103158
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