Reaktivierung von körpereigenen Stammzellen nach Rückenmarksverletzung

Südamerikanische Forscher haben untersucht, wie Zellen im Zentralkanal des Rückenmarks in ihrer Kommunikation untereinander so beeinflusst werden können, dass eine Reaktivierung ihrer ursprünglichen Natur als Stammzellen möglich ist.

Im Zentrum des Rückenmarks verläuft der Zentralkanal, ein mit Nervenwasser gefüllter Hohlraum, über den die Versorgung der Rückenmarkszellen stattfindet. Seine Oberfläche ist mit sog. Ependymalzellen (eine Form der Gliazellen) ausgekleidet, die sich im Fall einer akuten Rückenmarksverletzung zur Gewebeheilung beitragen können, indem sie sich wie Stammzellen verhalten.

Forschungsergebnissen des Instituto de Investigaciones Biologicas Clemente Estable in Uruguay zufolge, sind die Reperaturmechanismen dieser Ependymalzellen wesentlich von Connexinen (körpereigene Strukturen, die benachbarte Zellen miteinander verbinden und eine Kommunikation zwischen den Zellen ermöglichen) abhängig sind.

Kommunikation zwischen Ependymalzellen im verletzten Rückenmark

Das uruguayische Team um Prof. Raúl Russo testet die Kommunikation der Ependymalzellen über Connexine, indem es Aufnahmen von Ependymzellen mit der Immunhistochemie für verschiedene Connexine im verletzten und unverletzten Rückenmark von sehr jungen und erwachsenen Mäusen testete. Die Forscher stellten fest, dass die Kopplung zwischen Ependymzellen mit fortschreitender Entwicklung nach der Geburt herunterreguliert wird, nach einer Rückenmarksverletzung aber zunimmt. Zudem veränderten die Connexine ihr Profil und damit die Regulation von Kommunikation auf Zellebene. Eine künstlich hervorgerufene Blockade der Profiländerung führte zu einer verringerten Teilung von Stammzellen. Somit konnte erstmals gezeigt werden, welche Vorgänge am Anfang dieses Reparaturvorganges nach einer Rückenmarksschädigung stehen.

Das Verständnis der Mechanismen, durch die diese vorläuferähnlichen Zellen nach einer Rückenmarksverletzung reguliert werden, ist entscheidend für die Entwicklung zukünftiger Therapien zu einer verbesserten Heilung und funktionellen Erholung. Die Studienergebnisse deuten darauf hin, dass Connexine in Ependymzellen zur Verbesserung der Selbstreparatur des Rückenmarks anvisiert werden können. Sie befinden sich bereits an der Läsionsstelle, müssen somit nicht über eine Injektion eingebracht werden und bringen als körpereigenes Material keine Nebenwirkungen mit sich. Autorin Dr. Gabriela Fabbiani resümiert gegenüber Studienfinanzier Wings for Life (link auf Stiftung), dass diese Arbeit “sehr wertvolle Ausgangspunkte liefert, um diese Stammzellnische zur Eigenreparatur besser nutzen zu können.“

Wann und ob dies in der Praxis zu einer möglichen Therapie bei akuter Querschnittlähmung umgesetzt werden kann, ist im Mai 2020 unklar.

Die Studienergebnisse wurden im März 2020 im Fachmagazin Journal of Neuroscience veröffentlicht.