Medikament gegen Nervenschmerzen kann Regeneration neuronaler Schaltkreise fördern

Ein gängiges Medikament, das gegen Nervenschmerzen eingesetzt wird, könnte dazu beitragen, nach einer Rückenmarksverletzung die Funktion der oberen Extremitäten zu verbessern. Eine Studie an Mäusen lässt diese Hoffnung zu. 

Eine Seite des absteigenden Wirbelsäulenwegs (oben rechts) ist beschädigt, die andere (oben links) blieb intakt. Helle Streifen auf der rechten Seite zeigen, dass bei Mäusen, die mit Gabapentin behandelt werden, absteigende motorische Axone sprießen können, um Nervenimpulse an den denervierten Teil des Rückenmarks zu senden.

Für die aktuelle Studie hat ein Forscherteam um Andrea Tedeschi von der Ohio State University in Columbus die Wirksamkeit von Gabatin untersucht, einem Medikament aus der Gruppe der Antikonvulsiva, das u. a. gegen Nervenschmerzen verabreicht wird. Beobachtet wurde die Regeneration von Mäusen mit einer Querschnittlähmung im Halswirbelsäulenbereich. „Unbehandelte Mäuse erholen sich spontan, aber es ist nie vollständig. Auch die behandelten Mäuse haben immer noch Defizite, aber sie sind signifikant beweglicher“, sagt Tedeschi, Assistenzprofessor für Neurowissenschaften an der Ohio State University.

So konnten sie sich besser auf einer horizontalen Leiter fortbewegen als unbehandelte Mäuse – und sie konnten die Zehen an den Vorderpfoten spreizen. In Zahlen ausgedrückt: Die Bewegungstests zeigten, dass die behandelten Mäuse ungefähr 60 Prozent der Vorderbeinfunktion zurückerlangt hatten, die Mäuse, die ein Placebo erhalten hatten, kamen auf eine Wiederherstellung von ungefähr 30 Prozent.
Zuvor waren die Mäuse vier Monate lang mit Gabapentin (oder einem Placebo) behandelt worden, was bei einem Menschen etwa neun Jahren entsprechen würde. „Wir müssen wirklich bedenken, dass der Wiederaufbau neuronaler Schaltkreise, insbesondere in einem erwachsenen Zentralnervensystem, Zeit braucht. Aber es kann passieren“, sagt Wenjing Sun, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Neurowissenschaften und Erstautor der Veröffentlichung.

Grundlagen der Studie

Tedeschis Forschung konzentriert sich auf Neuronen im Kortikospinaltrakt – insbesondere auf Motoneuronen, die Signale vom Zentralnervensystem zum Körper transportieren und Muskeln auffordern, sich zu bewegen. Diese Zellen sind besonders wichtig für die Kontrolle der willentlichen Bewegung, die bei den Versuchstieren beeinträchtigt war.

Eine wichtige Rolle bei Tedeschis Forschung spielt dabei die jüngst entdeckte regulatorische Rolle eines neuronalen Rezeptors namens alpha2delta2 bei der Steuerung der Axonwachstumsfähigkeit. Alpha2delta2 könnte wie ein Schalter wirken, der das Axonwachstum und die Regeneration von sensorischen Neuronen limitiert. Würde es gelingen, z. B. durch ein Antikonvolusivum wie Gabapentin, alpha2delta2 auszubremsen, könnte dies unter Umständen das Axonwachstum und die Regeneration von sensorischen Neuronen fördern. Tedeschi forscht nun, ob und in wieweit dieser „Rezeptor pharmakologisch blockiert werden kann, indem klinisch zugelassene Medikamente aus der Gruppe der Gabapentinoide – zum Beispiel Gabapentin und Pregabalin – verabreicht werden“. (Für weiterführende Informationen zur Grundlagenforschung in diesem Bereich siehe auch: Schlüsselprotein für die Reparatur von Nervenleitungen)

Frühe Gabe des Medikaments

Die Mäuse wurden in dieser Studie viel früher mit Gabapentin behandelt als in der Humanmedizin üblich. Dort wird das Medikament erst zur Behandlung bestehender neuropathischer Schmerzen und anderer neurologischer Erkrankungen verschrieben. „Gabapentin wird gegeben, wenn das Nervensystem bereits Probleme im Zusammenhang mit einer schlecht angepassten Plastizität hat, die die normale Funktion beeinträchtigt. Wir geben es viel früher, wenn das Nervensystem möglicherweise schneller auf die Programmierung eines adaptiven Reparaturprozesses reagiert“, sagte Tedeschi.

Noch sind viele Fragen offen: Wie und wann ist die Menge an Gabapentin anzupassen, die zur Behandlung verwendet wird? Kann das Medikament mit anderen Maßnahmen kombiniert werden, die die Reparatur eines verletzten Rückenmarks in chronischen Stadien fördern? Die Wirksamkeit des Arzneimittels in größeren Tiermodellen zu testen, sei ein logischer nächster Schritt, bevor klinische Studien begonnen werden, befindet Tedeschi.

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