Axonwachstum - nicht alle Wachstumsarten sind gleich
Um diesen Sachverhalt zu untersuchen, erforschte das AXON RE-EXTENSION- Projekt die Fruchtfliege Drosophila. Das Pruning von Axonen (Abbau nicht benötigter Synapsen) ist ein Prozess, bei dem Nervenzellen zuerst im Überschuss Synapsen ausbilden, die, wenn sie nicht benutzt werden, unter präziser zeitlicher und räumlicher Kontrolle abgebaut werden. In einigen Fällen, etwa wenn sich das reife Nervensystem ausbildet, verlängern aber Neuronen erneut ihre Axone. Pruning tritt sowohl bei Wirbeltieren als auch bei Wirbellosen auf. Bei Drosophila wurde eine Mutante entdeckt, die den Neuronen das anfängliche Axonwachstum ermöglicht, nicht aber die Axonregeneration. Somit kann man von einem molekularen Schalter für das Axonwachstum des Neurons ausgehen. Das Steroidhormon HR51 (bzw. UNF) wurde als ein solcher Schalter identifiziert. Basierend darauf geht man nun davon aus, dass Hr51/UNF im Drosophila-Gehirn nach dem Pruning für das Wachstum spezifischer Strukturen, so genannter MB-Gamma-Neuronen (mushroom body), benötigt wird, nicht aber für das erstmalige Sprießen der Axone. Zur Unterscheidung beider Prozesse wird beim ersten von "developmental axon regrowth" (axonaler Regeneration in der Entwicklung) gesprochen. Weiterhin kann Hr51/UNF die Expression des Pruning-Rezeptors hemmen, was nahe legt, dass die Deaktivierung der Pruning-Funktion Voraussetzung für die Regeneration ist. Die Forscher entdeckten auch einen weiteren Rezeptor, E75, der offenbar mit Hr51/UNF kooperiert, um die axonale Regeneration zu beschleunigen. Den Ergebnissen zufolge ist die kombinierte Wirkung von Hr51/UNF und E75 offenbar ein neueres Entwicklungsprogramm, mit dem beim Axonwachstum von Degeneration auf Regeneration umgeschalten wird. In einem weiteren Förderprojekt sollen demnächst die Unterschiede zwischen Anfangswachstum, Regeneration in der Entwicklung und Regeneration nach Verletzungen erforscht werden. Die Studie ist ein Durchbruch in der Forschung zur Axonregeneration In Zukunft kann es andere Studien anregen, die Heilmittel für Menschen mit Rückenmarksverletzungen finden könnten.
Schlüsselbegriffe
Pruning, Axon, Abbau überschüssiger Synapsen, Degeneration, Regeneration, Rückenmarksverletzungen
