Neuprogrammierung geschädigter Nervenzellen

Ein von indischen Forschern synthetisiertes Molekül, könnte die Fähigkeit besitzen, die motorischen und sensorischen Fähigkeiten von Menschen mit Querschnittlähmung zu verbessern, indem es eine Neuprogrammierung der Nervenzellen vornimmt.

 

Ein internationales Forscherteam, das in der Einrichtung Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research (JNCASR) in Bengalurumit mit dem Molekül arbeitete, konnte in Tierversuchen zeigen, dass das Molekül TTK12 bei Ratten und Mäusen, denen eine Rückenmarksverletzung zugefügt worden war, geschädigte Nervenzellen so neu programmieren kann, dass sensorische und motorische Funktionen wiederhergestellt werden können.

Molekulare Mechanismen

Bei einer Querschnittlähmung können die Nervenfaserbündel (Axone) im Rückenmark beschädigt oder teilweise ganz abgetrennt sein. Daher ist die Signalleitung zwischen Gehirn und Körper gestört. Nach Eintritt einer Rückenmarksverletzung haben Axone eine sehr begrenzte Regenerationsfähigkeit, weshalb bei Betroffenen oft dauerhafte Störungen der sensorischen und motorischen Funktionen vorliegen.

Die vorliegende, im Fachmagazin Science Translational Medicine veröffentlichte Studie ergab, dass ein Molekül mit dem Codenamen TTK12 zur Regeneration und Aussprossung von sensorischen und motorischen Axonen bei Nagetieren beitragen kann.

Dabei haben die Wissenschaftler unter der Leitung der Londoner Neurowissenschaftlerin Simone Di Giovanni auch die molekularen Mechanismen entschlüsselt, die helfen, die Regeneration von Nervenzellen nach der Rückenmarksverletzung zu fördern.

Die Arbeit ist für die indische Wissenschaft von Bedeutung, da dieses Molekül von den JNCASR-Forschern unter der Leitung des Biochemikers Tapas Kundu synthetisiert wurde, der rund 15 Jahre lang daran arbeitete.

Das Team um Kundu, derzeit Direktor des in Lucknow ansässigen Central Drug Research Institute, hatte zuvor die Fähigkeit des Wirkstoffs zur Steigerung der Gedächtnisleistung bei gesunden Menschen sowie eine positive Wirkung bei Gedächtnisverlust bei Alzheimer veranschaulicht.

„Wir konnten feststellen, dass sich sowohl Ratten als auch Mäuse, denen eine Rückenmarksverletzung zugefügt worden war, in der Lage waren sich mit einem sehr hohen Normalmaß zu bewegen, nachdem ihnen das Moleküls für einen Zeitraum von fünf Wochen verabreicht wurde“, sagte Kundu gegenüber der Plattform BusinessLine im April 2019.

Um das Molekül an das Gehirn der Nagetiere zu liefern, verabreichten die Wissenschaftler das Molekül in einem zuckerhaltigen Kohlenstoffpräparat, das die Blut-Hirn-Schranke umgehen kann.

Schlüsselmolekül

Die Forscher identifizierten ein Schlüsselmolekül namens CREB-Binding Protein (CBP), das die Nervenzellen effektiv umprogrammieren kann, die Expression einer Reihe von Genen in den Zellen verändert und ihre Regenerationsfähigkeit erhöht. Sie fanden außerdem heraus, dass TTK21 auch die Fähigkeit besitzt, geschädigte Nervenzellen neu zu programmieren und CBP zu aktivieren.

„Diese medikamentöse Behandlung, die die Regeneration von Mäusen und Ratten mit Rückenmarksverletzungen förderte, könnte auch bei Menschen erfolgreich eingesetzt werden. Vorher sind allerdings weitere Studien notwendig, um zu zeigen, dass das Medikament beim Menschen sicher verwendet werden kann“, sagt Giovanni.

 

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