Klaus M. G. Giehl - Die Methode Cortés

In der oben angesprochenen Kulturtechnik wird die Großhirnrinde (Neocortex) der neugeborenen Ratte in „dicken“ Scheiben (100 bis 200 Mikrometer) in eine Langzeitkultur genommen, um Faktoren zu identifizieren, die die Reifung des Gehirns beeinflussen. (Resultierende Befunde wären wichtig, neue Therapiestrategien zu entwickeln bei Schizophrenie, bei Zuständen nach Schädel–Hirn–Trauma, aber auch zur Behandlung von Rückenmarksverletzungen und einigen anderen Pathologien des Nervensystems.) „Organotypisch“ nennt man diese Kulturen, da abgesehen davon, dass der Cortex in Scheiben präpariert wird, dessen Zellarchitektur unverändert bleibt. Die Großhirnrinde ist derweil nicht ein „homogener Mischmasch“, sondern hochorganisiert aus sechs Schichten bestehend, die jeweils unterschiedliche Aufgaben erfüllen. Manche Schichten, zum Beispiel, sind dafür verantwortlich, verschiedene Großhirnareale miteinander zu verbinden, andere Schichten senden ihre Nervenausläufer in tiefer gelegene Hirnareale wie das Rückenmark, um ihre Befehle dorthin zu leiten. Das Labor, in dem ich dieser Zeit als Gastwissenschaftler arbeitete, hatte eine Technik etabliert, diese Schichten separat voneinander in organotypische Zellkultur zu nehmen, sodass spezifisch die Faktoren untersucht werden konnten, die die Reifung der unterschiedlichen Schichten bestimmen. Und genau diese Technik hatte ich erlernen wollen.

Und ich hatte sie erlernt. Bereits im Dezember. Nun wollte ich das Projekt weiter voranbringen. Der Grund war, dass selbst die einzelnen Schichten des Cortex keinen „homogenen Mischmasch“ darstellten. In jeder Schicht gab es Zelltypen mit unterschiedlichen Aufgaben. Und ich wollte herausfinden, ob man diese Zelltypen spezifisch untersuchen konnte. Als „proof of principle“–Experiment hatte ich eine Schicht ausgesucht (die Nummer fünf), die u.a. einen Nervenzelltyp besaß, der seine Ausläufer in das Rückenmark sendete. Vom Versuchsdesign her war ich so vorgegangen, Rattenneugeborenen unmittelbar nach der Geburt ein Kristall des neuronalen Tracers DiI in das Rückenmark zu implantieren, die Tiere noch eine Woche leben zu lassen, und danach das Gehirn in „Scheibenkultur“ zu nehmen. Eine Woche Überlebenszeit der Tiere würde genügen für den Tracer, sich über die in das Rückenmark projizierenden Fortsätze in den Zellkörpern eben dieser Neurone in Schicht fünf anzureichern. Ich hatte den Tracer DiI gewählt, weil er in der Zellmembran der Nervenzellen akkumulierte. Würden die so markierten Zellen in Scheibenkultur Fortsätze auswachsen, würde der Tracer in diese mitgenommen werden und könnte spezifisch diese Fortsätze identifizieren, also von denen anderer Zelltypen unterscheiden. Und dann würde es losgehen zu untersuchen, welche Faktoren das Wachstum dieses Zelltyps beeinflussten!

Die ersten Ergebnisse waren vielversprechend gewesen, die anvisierten Zellkörper in den Kulturen spezifisch markiert. Wuchsen diese Zellen aber Fortsätze aus, nahmen sie den Tracer nicht in dem Maße mit, um die neuen Fortsätze eindeutig sichtbar zu machen. Meine Vermutung war, dass die eine Woche Überlebenszeit, die die Tiere nach der DiI–Implantation gehabt hatten, nicht genügt hatte, hinlängliche Mengen Tracer anzureichern. Die Überlebenszeiten waren aber nicht signifikant zu verlängern, da man in jenen Jahren Hirnrinde jenseits des neunten postnatalen Tages nicht in Kultur nehmen konnte. Ich musste somit eine Lösung finden, die Aufnahme des Tracers innerhalb der ersten postnatalen Woche zu effektivieren.

Nach etlichen frustranen Versuchen glaubte ich, diese Lösung gefunden zu haben: DMSO (Dimethylsulfoxid) war bekannt, die Effektivität neuronalen Tracings zu erhöhen. Ich wollte also DiI–Kristalle in einer DMSO–Lösung homogenisieren und hernach das DMSO–DiI Gemisch re–kristallisieren und die so erhaltenen Kristalle in das Rückenmark neugeborener Ratten implantieren. Nach einigem methodologisch nervigen Hin und Her hatte ich schließlich kristallähnliche DMSO–DiI–Brocken hinbekommen, die sich zur Implantation eigneten. Und heute war der Tag! Der achte postnatale Tag meiner ersten DMSO–DiI–Versuchsserie! Endlich würde ich es wissen! Bald. Hoffte ich.

Unterdessen hatte ich das Gehirn präpariert. Gespannt legte ich die Hirnscheiben in das zweite Schälchen, das zur Schichtpräparation (ebenfalls auf Eis!). Durch das Präparationsmikroskop rasterte mein Blick gierig über die Oberfläche der Scheibe, die ich zur Präparation positioniert hatte.

Da! Da war sie, meine Schicht fünf!

Ich atmete auf, denn ich hatte den Eindruck, dass das blasse Rot in dem mich interessierenden Zelltyp stärker war, als in den vorangegangenen Versuchen (richtig leuchtete DiI erst unter dem Fluoreszenzmikroskop). Vibrierende Spannung durchflutete mich. Fokussiert atmete ich durch. Das Mikroskalpell näherte sich der Grenze zwischen Schicht fünf und Schicht sechs. Seine Spitze setzte zum Schnitt an. Da tippte mich jemand an die Schulter.

Leicht verärgert, denn ich wurde nicht gerne gestört bei meinen Versuchen, drehte ich mich um. Chantal, eine Wissenschaftlerin des Labors, stand hinter mir. Mit ernstem Gesicht winkte sie mich zu sich. Widerwillig erhob ich mich von meinem Laminar Flow Hood. Mit nahezu entsetzt aufgerissenen Augen sagte Chantal:

„Magnolia hat angerufen!“

„Und?“, wunderte ich mich. (Meine Frau hatte mich in meinem Sabbatical begleitet, war aber im Februar nach Mainz zurückgekehrt, da sie unser „Nest“ für die Zeit nach meinem Sabbatical hatte vorbereiten wollen. Sie war mit unserem ersten Kind schwanger [inzwischen im fünften Monat] und nervös geworden, hatte es nicht mehr in Paris ausgehalten, lieber die Geburt und das Kinderzimmer vorbereiten wollen. Ich nahm an, dass die Mutterhormone bei ihr übergeschäumt waren. Und jetzt wunderte ich mich:)

Warum dieser Ausdruck des Entsetzens in Chantals Augen? War doch normal, dass Magnolia mich im Labor anrief. Jeden zweiten Tag in der Regel. Warum jetzt dieser „mimische Aufstand“? Oder hatte sie einen Unfall gehabt?!

Chantal, eine zierliche Frau mit langen schwarzen Locken und riesigen dunklen Mandelaugen, wirkte noch hibbeliger als sonst. Sie rang nach Fassung (was bei ihr nicht viel bedeutete, weil sie immer nach Fassung rang) und erläuterte armefuchteln:

„Magnolia hat eine Appendizitis, muss operiert werden!“

„Fuck!“, schoss es aus mir heraus.

Und das Kind? , dachte ich. Aufgeregt fuhr Chantal fort:

„Sie macht sich Sorgen, dass dem Kind was zustößt bei der OP!“ Ich hörte wie betäubt zu, als Chantal zappelig ergänzte: „Die Ärzte meinen zwar, das sei soschlimm nicht, aber eben schon riskant.“

„Fuck!“, wiederholte ich mich.

Ich wusste nicht, was ich sagen sollte, schaute auf den Boden, auf meine Schuhe, drehte mich hektisch um, fixierte mein Präparationsschälchen, das im Abzug stand ( das Eis schmolz! ), und wandte mich erneut Chantal zu. Nasezuckend erklärte sie:

„Sie soll gleich operiert werden. Wenn ...“

„Ich muss sie sprechen!“, unterbrach ich Chantal, und wollte in unser Büro stürmen (ich saß mit Chantal in einem Zimmer), aber Chantal schüttelte den Kopf, packte mich am Arm und sagte:

„Das geht nicht. Sie hat schon aufgehängt. Musste weg. Wie gesagt, die wollen sie gleich operieren!“

Ich überlegte: Das Experiment konnte ich nicht liegen lassen. Ich hatte nur noch einen Monat in Paris. Und ein paar Daten würde ich schon brauchen, um den neuen Ansatz zu untermauern. Wenn er denn geklappt hatte! Auf jeden Fall aber musste ich ihn bestätigen. Und wenn ich jetzt ginge, wäre es vielleicht vorbei mit der Geschichte! Und alle Mühe umsonst!

Unschlüssig presste ich die Lippen zusammen.

Doch ich konnte Magnolia nicht allein lassen! Das war wichtiger! Was wäre, wenn wir das Kind bei der Operation verlören? Und ich wäre nicht da, wenn sie aufwachte! Nicht auszudenken! Meine Backenzähne knirschten. Ich musste sofort los! Ja. Sofort! Bis aufs Äußerste gespannt sah ich Chantal an.