Ursache für Untergang von Nervenzellen bei Rückenmarksverletzungen in Mäusen ausgeknockt
Forscher arbeiten an Entwicklung von Medikamenten
Bei einer Rückenmarksverletzung oder bei einem Schlaganfall gehen massiv Nervenzellen im Gehirn zugrunde, auch gesunde. Forscher des Max-Delbrück- Centrums für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch und der Universität Aarhus, Dänemark, haben den Mechanismus aufgeklärt, der den Zelltod der Nervenzellen auslöst. Jetzt gelang es ihnen im Tierversuch zu zeigen, dass der Untergang von Nervengewebe begrenzt werden kann, wenn das Gen für einen der Mitspieler bei diesem Prozess stillgelegt wird. Die Forschungsergebnisse von Prof. Thomas E. Willnow (MDC) und Prof. Anders Nykjaer (Universität Aarhus) hat Nature Neuroscience vorab online veröffentlicht. Jetzt arbeiten die Forscher an der Entwicklung von Medikamenten, die das Absterben von Nervenzellen nach Verletzungen einschränken. Schuld an dem Untergang vieler Nervenzellen ist ein Faktor, den die verletzten Zellen ausschütten, das proNGF. ProNGF bindet an einen Oberflächenrezeptor, den Forscher Sortilin nennen, und der auf allen Nervenzellen, auch den gesunden, sitzt. Bindet proNGF an Sortilin, löst es damit ein Signal aus, das die tödliche Kaskade ins Rollen bringt. Das erklärt auch, weshalb nicht nur die ursprünglich geschädigten Nervenzellen sondern auch das umliegende gesunde Nervengewebe untergehen. Was für die Embryonalentwicklung unabdingbar ist, ist für den erwachsenen Organismus verhängnisvoll. Der durch proNGF ausgelöste Zelltod sorgt im Embryo dafür, dass sich das Nervensystem gezielt und kontrolliert ausbildet ohne auszuufern. Im erwachsenen Organismus führt dieser "Todesfaktor" jedoch dazu, dass bei Verletzungen im Gehirn immer auch massiv gesundes, und nicht nur geschädigtes Nervengewebe abstirbt. "Das heißt, die Nervenzellen gehen nicht etwa nur durch den ursprünglichen Schaden, wie zum Beispiel den Mangel an Sauerstoff beim Schlaganfall zu Grunde, sondern ganz wesentlich durch die Bindung von proNGF an Sortilin", erläutert Prof. Willnow. Die Forscher hatten nach der jetzt mit dem Nobelpreis ausgezeichneten Methode zum Ausschalten von Genen knock-out Mäuse gezüchtet, denen der Rezeptor Sortilin fehlt. Es zeigte sich, dass bei den Mäusen, die kein Sortilin auf ihren Nervenzellen tragen, wesentlich mehr Nervenzellen bei einer Rückenmarksverletzung überleben, als bei Mäusen, die noch über die Sortilin-Bindungsstelle verfügen. Letztere verlieren bis zu 40 Prozent der betroffenen Nervenzellen. "ProNGF und Sortilin sind eine ideale Zielscheibe für die Entwicklung von Medikamenten", ist Prof. Willnow überzeugt. "Gelänge es, den Rezeptor Sortilin mit einem Medikament zu blockieren und damit zu verhindern, dass proNGF daran binden kann, wäre es möglich, zum Beispiel Patienten mit Rückenmarksverletzungen zu behandeln und die Schädigung des Nervengewebes zu begrenzen", sagt er. Originalveröffentlichung: Pernille Jansen, Klaus Giehl, Jens R. Nyengaard, Kenneth Teng, Oleg Lioubinski, Susanne S. Sjoegaard, Tilman Breiderhoff, Michael Gotthardt, Fuyu Lin, Andreas Eilers, Claus M. Petersen, Gary R. Lewin, Barbara L. Hempstead, Thomas E. Willnow and Anders Nykjaer; "Distinct apoptotic roles for the proneurotrophin receptor sortilin in neuronal development, ageing and brain injury"; Nature Neuroscience 2007.
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