Neuer Ansatz zur Regeneration von Nerven im ZNS
Forscher suchen unter Hochdruck nach Reparaturmöglichkeiten für Nerven im ZNS – Foto: ©psdesign1 - stock.adobe.com
Während durchtrennte Nervenfasern im Peripheren Nervensystem wie beispielsweise nach Schnittverletzungen im Finger erfolgreich nachwachsen, können Schädigungen im Rückenmark, im Gehirn oder an den Sehnerven – wie sie bei neurologischen Erkrankungen wie Multipler Sklerose oder nach einem Schlaganfall auftreten können – nicht so einfach repariert werden. Die Folgen sind dann oft lebenslange Behinderungen. Warum das Zentrale und das Periphere Nervensystem so unterschiedliche Regenerationspotenziale haben, versuchen Wissenschaftler seit langem zu entschlüsseln. Nun haben Düsseldorfer Forscher um Professor Dietmar Fischer von der Experimentellen Neurologie der Neurologischen Klinik des Universitätsklinikums Düsseldorf ein wichtiges Puzzleteil zur Klärung des Rätsels gefunden.
Forscher finden wichtigen Unterschied bei der Regenerationsfähigkeit
In ihrer Studie, die sie in der Fachzeitschrift PNAS veröffentlichten, konnten die Wissenschaftler zeigen, dass die voneinander abweichenden zellulären Umgebungen der verletzten Nervenfasern, aber auch die intrinsische Wachstumsfähigkeit der Axone selbst in beiden Teilen des Nervensystems ursächlich für das unterschiedliche Regenerationsvermögen sind. Die Forscher hatten die Rolle eines bestimmten Enzyms mit der Bezeichnung GSK3 (Glycogen synthase kinase-3, GSK3) bei regenerativen Prozessen in peripheren und in zentralen Nervenzellen untersucht. Dabei entdeckten sie, dass eine erhöhte Aktivität dieses Proteins im peripheren Ischiasnerv die Regeneration fördert, aber im zentralen Sehnerv deutlich vermindert.
Es zeigte sich sogar, dass in zentralen Nervenzellen die Hemmung von GSK3 zu einer starken Regenerationssteigerung führte. Die Düsseldorfer Wissenschaftler fanden auch den Grund für diese unerwartet unterschiedlichen Ergebnisse: Nur in Axonen des Zentralnervensystems inaktiviert GSK3 ein weiteres, für das axonale Wachstum entscheidendes Protein, das CRMP2 (Collapsin Response Mediator Protein-2), während dieses im Peripheren Nervensystem aktiv bleibt.
Enzym GSK3 spielt zentrale Rolle
Unterbanden die Wissenschaftler nun genau diesen inaktivierenden Effekt, indem sie über einen gentherapeutischen Ansatz die zentralen Nervenzellen dazu brachten, eine dauerhaft aktive Form vom CRMP2 zu bilden, wurde der hemmende Effekt von GSK3 nicht nur aufgehoben, sondern sogar in einen stark regenerationsfördernden Effekt umgewandelt. Unter diesen Bedingungen fördert GSK3 also, genau wie im Peripheren Nervensystem, das Nachwachsen der Fasern im Zentralnervensystem. Die durch diesen Ansatz erzielte Regeneration ist eine der stärksten, die bisher erzielt wurde, denn die Axone erreichten bereits drei Wochen nach der Verletzung des Sehnervs erneut Strukturen im Gehirn.
Die Forscher hoffen nun, dass ihre Erkenntnisse neue Therapiemöglichkeiten bei Hirn-, Sehnerv- und Rückenmarksverletzungen eröffnen. Zurzeit untersucht die Arbeitsgruppe um Fischer neue medikamentöse Ansätze bei verletzten Sehnerven und Schäden im Rückenmark. Da es bisher nur wenig Möglichkeiten gibt, die Regeneration von verletzten Nerven im ZNS anzuregen, wäre dies ein wichtiger Schritt nach vorne.
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