Verbesserung der neuronalen Regeneration
Das Rückenmark wird durch Nervenbündel, die sich von Neuronen im Gehirn aus mit dem Rest des Körpers verbinden, gebildet. Diese Nerven, Axone genannt, sind Signalträger zwischen dem Körper und dem Gehirn. Körperliche Verletzungen der Rückenmarksaxone führen dazu, das Gehirn vom Körper abzuschalten, was zu dramatischen schwächenden Zuständen wie Lähmungen und bleibenden Behinderungen führt. Die Mechanismen, durch die sich verletzte Axonen regenerieren, sind noch nicht verstanden. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts "Microtubule dynamics and protein trafficking in axon regeneration" (MDPTAR) wurden die Vorgänge und Mechanismen untersucht, die hinter der Axon-Regeneration von Neuronen stehen. Hinter dem Vorhaben stand die Idee, das gewonnene Wissen medizinisch zu nutzen, um die Axon-Regeneration bei Verletzungen des zentralen Nervensystems zu stärken. Die Umformung des Mikrotubulus-Cytoskeletts ist ein entscheidender Schritt bei der Regeneration von Axonen, bei dem der Abbau und die Re-Polymerisierung der Mikrotubuli stattfindet. Die Dynamik des Mikrotubulus-Cytoseletts wurde bisher jedoch hauptsächlich in Bezug auf die neuronale Entwicklung als auf die Axon-Regeneration untersucht. Die Forscher ermittelten das Protein 3C (KIF3C) aus der Kinesin-Familie als Schlüsselregulator von Wachstum und Regeneration der Axonen, durch welches die Dynamik der Mikrotubuli gesteuert wird. KIF3C wird bei einer Verletzung im neuronalen Zellkörper exprimiert und bewegt sich zum Axon, wo es das Mikrotubulus-Netzwerk reguliert und organisiert. Adulte Axone mit einem Mangel an KIF3C wiesen nach einer Verletzung ein beeinträchtigtes Axon-Wachstum und verzögerte Regeneration auf. Insgesamt lieferte die in MDPTAR geleistete Forschungsarbeit bedeutende Einblicke in die neuronale Regeneration. Die Erkenntnisse der Studie könnten zur genutzt werden, um neuartige Medikamente zur Förderung der neuronalen Regeneration zu entwickeln und das Krankheitsbild von Patienten mit neurologischen Störungen besser zu verstehen.
Schlüsselbegriffe
Neuronale Regeration, Rückenmarksverletzung, Mikrotubulus-Cytoskelett, Vertreter 3C der Kinesin-Familie
