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Ein neuer Ansatz führt im Mausmodell dazu, dass sich neue neuronale Verknüpfungen im verletzten Rückenmark bilden, die die verlorengegangene Funktion teilweise wiederherstellen. Bis zu möglichen Therapien für Menschen sind allerdings weitere Schritte und Studien notwendig / Veröffentlichung in „Neurobiology of Disease“
Rückenmarksverletzungen führen in der Regel zu dauerhaften Lähmungen sowie Sensibilitätsverlusten und stellen Betroffene sowie das Gesundheitssystem vor große Herausforderungen. In den meisten Fällen handelt es sich bei Rückenmarksverletzungen um sogenannte Kontusionsverletzungen, bei denen durch eine Quetschung ein Teil der Fasern geschädigt wird und ein Anteil intakt bleibt. Bisherige Therapieansätze können die funktionelle Wiederherstellung nur begrenzt verbessern.
Ein Team um Professor Dr. Dietmar Fischer am Institut für Pharmakologie II der Uniklinik Köln verfolgt daher einen neuen Ansatz zur Behandlung solcher Kontusionsverletzungen. Die Studie „Transneuronal cytokine delivery promotes functional recovery across spinal cord contusion severities via descending circuit plasticity“ erscheint am 15. Juni in der Fachzeitschrift Neurobiology of Disease und ist schon jetzt online zugänglich.
Die Forschenden aktivierten mithilfe des Proteins Hyper-Interleukin-6 (hIL-6), das direkt an die Nervenzellen binden kann, Signalwege in verletzten und unverletzten Nervenzellen. Das Besondere dabei ist, dass hIL-6 nach einer gezielten Injektion eines Trägervirus in den Motorkortex in den Nervenzellen selbst gebildet wird. Der Motorkortex ist ein Bereich des Gehirns, der für die Planung, Steuerung und Ausführung von Bewegungen verantwortlich ist. Von dort aus wird hIL-6 entlang bestehender Nervenbahnen weitertransportiert und erreicht so motorisch relevanten Kerngebiete in tieferen Gehirnregionen (Hirnstamm), die stimuliert werden können.
„Statt ausschließlich auf das Nachwachsen durchtrennter Nervenfasern zu setzen, nutzen wir auch intakt gebliebene neuronale Verbindungen. Durch Aussprossen von Seitenästen konnten diese Verbindungen neue Verbindungen herstellen, wodurch eine deutliche Funktionswiederherstellung erreicht wurde“, sagt Fischer.
In verschiedenen Mausmodellen mit unterschiedlich schweren Kontusionsverletzungen des Rückenmarks zeigte die Behandlung konsistente Effekte: Tiere mit der hIL-6-Therapie konnten nach der Lähmung deutlich besser laufen als unbehandelte Vergleichsgruppen. Besonders bemerkenswert war die Wiederherstellung koordinierter Schrittmuster, die in den Kontrollgruppen nicht erreicht wurden. Die Forschenden zeigten zudem, dass vor allem sogenannte serotonerge Nervenzellen, die ihren Ursprung im Hirnstamm haben, bei der Funktionswiederherstellung durch hIL-6 eine zentrale Rolle spielen. Wurden diese Zellen gezielt ausgeschaltet, verschwanden die erzielten Verbesserungen nahezu vollständig.
„Die Therapie veränderte weder die Größe der Verletzung noch das Ausmaß des Nervenzellverlusts. Die funktionellen Verbesserungen beruhen vielmehr auf neuem Aussprossen und einer Umstrukturierung bestehender neuronaler Netzwerke“, so Fischer.
Wenngleich dieser neue Ansatz bei Kontusionsverletzung sehr vielversprechende Ergebnisse in der Maus zeigt, betonen die Forschenden, dass weitere Schritte und Studien notwendig sind, bevor eine Anwendung beim Menschen möglich wird. Noch zu lösende Fragen betreffen unter anderem die Sicherheit, optimale Dosierung und mögliche Nebenwirkungen.
Professor Dr. Dietmar Fischer
Zentrum für Pharmakologie, Uniklinik Köln und Medizinische Fakultät
dietmar.fischer@uni-koeln.de
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0969996126001440
Transduzierte Nervenzellen der Hirnrinde, die das künstliche Protein hIL-6 bilden. Das Protein förde ...
Copyright: Dietmar Fischer, Universität zu Köln
Criteria of this press release:
Journalists, Scientists and scholars, Students
Medicine
transregional, national
Research results, Scientific Publications
German
Transduzierte Nervenzellen der Hirnrinde, die das künstliche Protein hIL-6 bilden. Das Protein förde ...
Copyright: Dietmar Fischer, Universität zu Köln
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