Rückenmarksverletzungen gehören zu den schwächsten. Beschädigte Nervenfasern (Axone – funktionelle Vorsprünge des Neurons) können möglicherweise keine Signale mehr zwischen Gehirn und Muskeln übertragen, was häufig zu Lähmungen der Gliedmaßen führt. Außerdem können sich die Axone nicht regenerieren.
Hier ist auch ein Beispiel der Maus „vorher“ und „nachher“.
In einer neuen Studie stellten die Deutschen bei Mäusen, die nach einer kompletten Rückenmarksverletzung gelähmt waren, die Gehfähigkeit wieder her. Das Team der Ruhr-Universität Bochum hat ein „Design“-Signalprotein entwickelt und in das Gehirn der Tiere injiziert, um ihre Nervenzellen zur Regeneration anzuregen und „mit ihnen die Rezeptur“ für die Herstellung dieses speziellen Proteins zu teilen.
Die Forscher beschlossen, die beschädigten Axone mit einem Protein namens Hyper-Interleukin-6 (hIL-6) zu reparieren. Es ist eine synthetische Version eines natürlich vorkommenden Peptids (eine chemische Verbindung organischen Ursprungs, die aus der Verbindung mehrerer Aminosäuren durch eine Peptidbindung entsteht), die im Labor verbessert wurde, um die Regeneration von Nervenzellen zu stimulieren.
„Es handelt sich um ein sogenanntes Design-Zytokin, das heißt, es kommt in dieser Form in der Natur nicht vor und muss gentechnisch hergestellt werden“, erklärt Studienautor Dietmar Fischer laut der Website des Neuen Atlas.
| Zytokine ist eine Bezeichnung für eine Gruppe kleinerer Signalproteine, die maßgeblich an der Immunantwort beteiligt sind. Zytokine werden von Zellen des Immunsystems (Makrophagen, T-Lymphozyten) produziert und können beispielsweise die schnelle Teilung und Differenzierung bestimmter Zelltypen, die an der Bekämpfung von Krankheitserregern beteiligt sind, oder andere Funktionen der Immunabwehr induzieren. Interleukiny sind eine Gruppe von Zytokinen, die an der Regulation von Immunprozessen beteiligt sind. |
Bisher sind Lähmungen durch Rückenmarksverletzungen in der Regel irreparabel. Doch mit dem neuen Therapieansatz ist es Wissenschaftlern erstmals gelungen, Mäuse wieder zum Laufen zu bringen. Somit stimuliert das Protein die Regeneration der Nervenzellen.
Viren versorgen das Gehirn mit einem Proteinproduktionsplan
Fischers Forschungsgruppe fand in einer früheren Studie heraus, dass Hyper-Interleukin-6 die Regeneration von Nervenzellen effektiv stimulieren kann. Wie die Science Daily hervorhebt, ist der Schlüssel, es den Tieren zu geben.
In ihrer aktuellen Studie hat das Bochumer Team motorisch-sensorische Cortex-Nervenzellen dazu gebracht, selbst hIL-6 zu produzieren. Dazu verwendeten sie gentherapeutisch geeignete Viren, die sie mit einer Spritze in einen leicht zugänglichen Bereich des Gehirns brachten. Dort liefern Viren einen „Proteinproduktionsplan“ an bestimmte Nervenzellen, Motoneuronen.
„Die gentherapeutische Behandlung von nur wenigen Neuronen stimulierte so die axonale Regeneration verschiedener Nervenzellen im Gehirn und mehrerer motorischer Bahnen im Rückenmark gleichzeitig. Am Ende ermöglichte sie es zuvor gelähmten Tieren, nach zwei bis drei Wochen wieder zu laufen.“ Das hat uns zunächst sehr überrascht, denn nach einer kompletten Querschnittslähmung war das vorher nie möglich“, so Fischer.
Das Forschungsteam untersucht nun, inwieweit dieser oder ähnliche Ansätze mit anderen Maßnahmen kombiniert werden können, um die Hyper-Interleukin-6-Gabe zu optimieren und neue funktionelle Verbesserungen zu erzielen. Sie untersuchen auch, ob das Protein auch nach den nächsten Wochen noch positive Effekte bei Mäusen hat.
„Für eine mögliche zukünftige Anwendung beim Menschen wird es wichtig sein, dies zu wissen“, schloss der deutsche Experte.
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