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Entdeckung eines neuen Moleküls für die Regeneration von Nervenzellen

Tübingen (hih) – Wissenschaftler des Hertie-Instituts für klinische Hirnforschung (HIH) am Universitätsklinikum Tübingen haben einen molekularen Mechanismus entdeckt, der die Regenerationsfähigkeit verletzter Nervenzellen kontrolliert. Aus dieser Erkenntnis könnte ein neuer Behandlungsansatz unter anderem für querschnittsgelähmte Menschen entstehen. (Brain, Juli 2011)

Nach einer Schädigung des Zentralen Nervensystems (ZNS), zum Beispiel durch eine Verletzung des Gehirns, des Rückenmarks oder durch einen Schlaganfall, entsteht im Gehirn oder Rückenmark eine für Nervenzellen regenerationsfeindliche Umgebung unter anderem durch Narbenbildung. Außerdem fehlt den adulten ZNS-Nervenzellen – genetisch bedingt – die Fähigkeit nachzuwachsen. Eine neuronale Regeneration und funktionelle Wiederherstellung des ZNS ist somit ausgeschlossen. So bleiben beispielsweise Lähmungen in Folge einer Rückenmarksverletzung bestehen.

Dr. Perrine Gaub und Dr. Simone Di Giovanni vom Hertie-Institut für klinische Hirnforschung (HIH) im Universitätsklinikum Tübingen untersuchten das epigenetische Molekül p300. Es reguliert den Komplex aus DNA und Proteinen in der Nähe von Genen und beeinflusst die Umsetzung der genetischen Information in die Ausprägung der Nervenzellen (Genexpression). Nach einer Schädigung der Nervenfortsätze (Axone), beispielsweise durch Verletzungen des Gehirns, des Rückenmarks oder durch einen Schlaganfall, ist dieses Programm zur Genexpression inaktiv. Die Tübinger Wissenschaftler wiesen erstmals nach, dass ein epigenetisches Molekül wie p300 das nach einer Schädigung des Nervenfortsatzes inaktive Programm zur Genexpression in Nervenzellen wieder aktivieren kann. Sie entdeckten damit einen molekularen Mechanismus, der die Regenerationsfähigkeit verletzter Nervenzellen kontrolliert.

Die Autoren bedienten sich eines viralen Ansatzes in einem Mausmodell: Die virale Lieferung von p300 in den geschädigten Sehnerv des Mausmodells führte zu einer deutlichen Regeneration des Nervenfortsatzes. Die Verstärkung der Expression durch eine erhöhte Verabreichung von p300 könnte demnach ein neuer Ansatz für eine regenerative Behandlung bei Verletzungen des Rückenmarks oder Gehirns darstellen, so die Vermutung der Forscher.
„Für Vorhersagen zu einer klinischen Anwendung von p300 ist es noch zu früh. Aber ein verbessertes Wachstum der Nervenfortsätze könnte die neurologische Funktion nach Gehirn- oder Rückenmarksverletzungen verbessern,“ so Dr. Simone Di Giovanni.

Originaltitel der Publikation in Brain:
The histone acetyltransferase p300 promotes intrinsic axonal regeneration.
Autoren: Perrine Gaub, Yashashree Joshi, Ulrike Naumann, Sven Schnichels, Peter Heiduschka, Simone Di Giovanni.

Brain (2011) 134 (7): 2134-2148.
doi: 10.1093/brain/awr142

(Pressemitteilung des Hertie-Instituts für klinische Hirnforschung, HIH)

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