Eines der ärgerlichsten Probleme bei Rückenmarksverletzungen ist, dass der menschliche Körper Nerven nicht wieder aufbaut, sobald sie beschädigt wurden. Andere Tiere hingegen scheinen kein Problem damit zu haben, kaputte Neuronen zu reparieren.
Eine neue Studie verfolgt einen vergleichenden Ansatz, um herauszufinden, was bei Menschen anders als bei anderen Tieren passiert, um zu erklären, warum sie Neuronen erfolgreich regenerieren können, während wir stattdessen Narbengewebe bilden. Indem sie aus den Ähnlichkeiten und Unterschieden lernen, hoffen die Forscher, neue Hinweise für die Behandlung von Rückenmarksverletzungen zu finden.
"Menschen haben eine sehr begrenzte Regenerationsfähigkeit, während andere Arten wie Salamander die bemerkenswerte Fähigkeit haben, Gliedmaßen, Herzgewebe und sogar das Rückenmark nach Verletzungen funktionell zu regenerieren", sagte die leitende Forscherin Karen Echeverri, PhD, Assistenzprofessorin in der Abteilung für Genetik, Zellbiologie und Entwicklung an der University of Minnesota. „Wir haben entdeckt, dass diese Tiere trotz dieser unterschiedlichen Reaktion auf Verletzungen viele der gleichen Gene mit Menschen teilen. Dieses Wissen könnte genutzt werden, um neue therapeutische Ziele für die Behandlung von Rückenmarksverletzungen oder anderen neurodegenerativen Erkrankungen zu entwickeln.“
Echeverri wird die Forschung auf der Jahrestagung der American Association of Anatomists während des Experimental Biology Meetings 2018 vorstellen, das vom 21. bis 25. April in San Diego stattfindet.
Echeverri und ihre Kollegen untersuchen eine Amphibie, die als Axolotl oder mexikanischer Salamander bekannt ist. Der Axolotl, der in Seen in der Nähe von Mexiko-Stadt beheimatet ist, ist in freier Wildbahn gefährdet, da menschliche Aktivitäten in seinen Lebensraum eingedrungen sind. In Gefangenschaft gezüchtete Axolotl werden häufig in der biologischen Forschung verwendet, sowohl um von der bemerkenswerten Fähigkeit des Tieres zu lernen, Körperteile zu regenerieren, als auch um zu helfen, Naturschutzbemühungen zu informieren.
Wenn ein Axolotl eine Rückenmarksverletzung erleidet, laufen benachbarte Zellen, sogenannte Gliazellen, auf Hochtouren, vermehren sich schnell und positionieren sich neu, um die Verbindungen zwischen den Nerven wiederherzustellen und das verletzte Rückenmark wieder zu verbinden. Wenn dagegen ein Mensch eine Rückenmarksverletzung erleidet, bilden die Gliazellen Narbengewebe, das die Nerven daran hindert, sich jemals wieder miteinander zu verbinden.
Echeverris Team verfolgte die molekularen Mechanismen, die in jedem Fall am Werk waren. Sie fanden heraus, dass ein bestimmtes Protein namens c-Fos, das die Genexpression beeinflusst, für die Prozesse, die Axolotl verwenden, um verletzte Nerven zu reparieren, unerlässlich ist. Während Menschen auch c-Fos haben, funktioniert das Protein beim Menschen zusammen mit anderen Proteinen der JUN-Familie, die bewirken, dass Zellen eine reaktive Gliose durchlaufen, was zur Narbenbildung führt. Bei Axolotl wird dieser molekulare Sch altkreis sorgfältig reguliert, um Axolotl-Gliazellen stattdessen zu einer regenerativen Reaktion zu lenken.
"Unser Ansatz ermöglicht es uns, nicht nur die Mechanismen zu identifizieren, die notwendig sind, um die Regeneration bei Salamandern voranzutreiben, sondern auch, was beim Menschen in Bezug auf Verletzungen anders passiert", sagte Echeverri und fügte hinzu, dass die Arbeit Auswirkungen auf andere Arten von Verletzungen hat. auch. "Neben der Rückenmarksregeneration liegt der Fokus unserer Arbeit auch auf anderen Formen der Regeneration, darunter der narbenfreien Wundheilung und der Gliedmaßenregeneration."
