Lausanne (LabNews Media LLC) – Ein Schweizer Forschungsteam hat den weltweit ersten detaillierten Atlas von Fettmolekülen (Lipiden) im gesamten Gehirn einer Maus erstellt. Die bahnbrechende Arbeit der École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) zeigt, dass Lipide im Gehirn einem hochpräzisen, geordneten Muster folgen, das weit über die bisher bekannten anatomischen und genetischen Grenzen hinausgeht. Die im Fachjournal Nature veröffentlichte Studie schließt eine fundamentale Wissenslücke in den Neurowissenschaften, da Veränderungen im zellulären Fetthaushalt zunehmend mit schweren neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen wie Alzheimer oder Depressionen in Verbindung gebracht werden (DOI: 10.1038/s41586-026-11050-0).
Obwohl das Gehirn zu einem Großteil aus Lipiden besteht – die unter anderem Nervenfasern isolieren und Zellmembranen formen –, galten diese Moleküle in der Hirnforschung lange Zeit als blinder Fleck, da herkömmliche Bildgebungsverfahren sie kaum voneinander unterscheiden konnten. Dem Team um Giovanni D’Angelo, Luca Fusar Bassini und Gioele La Manno gelang es nun mittels hochauflösender Massenspektrometrie-Bildgebung (MALDI-MSI), insgesamt 172 verschiedene Lipide in rund sieben Millionen Einzelmessungen punktgenau zu erfassen. Mithilfe eigens entwickelter Algorithmen für maschinelles Lernen rekonstruierten die Forscher daraus ein dreidimensionales Modell, das das Gehirn in 539 eigenständige chemische Territorien unterteilt, sogenannte „Lipizonen“.
Die Entdeckung dieser Lipizonen offenbart völlig neue Organisationsprinzipien: Manche Lipidmuster verknüpfen weit entfernte, aber funktionell zusammenhängende Nervennetzwerke wie eine chemische Postleitzahl miteinander – ein Detail, das genetische Landkarten bislang übersahen. Zudem erwies sich die weiße Substanz des Gehirns, die lange Zeit als homogen galt, als ein komplexer Flickenteppich chemisch variierender Zonen. Die weitreichende Bedeutung des Projekts liegt in der Erkenntnis, dass sich die Lipidarchitektur des Gehirns dynamisch an den Zustand des Körpers anpasst: Bei trächtigen Mäusen dokumentierten die Forscher tiefgreifende, großflächige Umbauteile im Kortex sowie einen drastischen Anstieg von Galaktosylceramiden, einem Kernbaustein der Myelinscheiden. Dies deutet darauf hin, dass das Gehirn seine eigene neuronale Verkabelung für die Anforderungen einer Schwangerschaft molekular optimiert. Der Atlas wurde für die weltweite Forschung frei zugänglich gemacht.
