Das Gute an freien Radikalen


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Freie Radikale wurden lange mit Gewebeschäden in Verbindung gebracht. Eine neue Studie zeigt, dass sie aber auch die Regeneration fördern.

Beginnen wir mit der Basis: Jede Materie besteht aus Atomen. Atome haben einen Kern, der von Elektronen umkreist wird, genau wie Satelliten unsere Erde umkreisen. Wenn Atome unter bestimmten Bedingungen eines ihrer Elektronen verlieren, werden sie zu "freien Radikalen".

Sie haben ein Verlangen nach Elektronen und versuchen verzweifelt, wieder vollständig zu werden. So "reißen" sie Elektronen benachbarter Moleküle und können diese schädigen.

Auch in den Zellen des Körpers laufen Stoffwechselprozesse ab, bei denen durch An- und Abkoppeln von Elektronen freie Radikale entstehen.

Freie Radikale sind nicht nur schlecht
Lange Zeit sahen Wissenschaftler diese freien Radikale, auch ROS (reaktive Sauerstoffspezies) genannt wegen ihres Elektron-Raubzuges, als "schädlich" an. Inzwischen fanden sie aber heraus, dass sie – in der richtigen Balance - durchaus auch nützliche Wirkungen haben.
Die Forschungsgruppe rund um Dr. Simone Di Giovanni (UCL London) entdeckte nun in einem experimentellen Modell für Axonregeneration, dass freie Radikale für die axonale Regeneration sogar nötig sind.

Warum? Was bewirken sie?
Jetzt wird es anspruchsvoll: Eine Verletzung geht immer mit einer Entzündung und somit einer Ansammlung von Entzündungszellen und einer ROS-Produktion einher. Das Team um Simone di Giovanni konnte zeigen, dass Makrophagen (ein bestimmte Art von Entzündungszellen) oxidative Komplexe verpackt in Membrane freisetzen. Diese werden dann von verletzten Axonen aufgenommen. In den Axonen werden sie zurück in den Zellkörper transportiert und dort ausgepackt. Sie oxidieren PTEN, ein Gen, das die Regeneration hemmt. Durch die Oxidation mittels der ROS wird PTEN inaktiviert und damit schließlich das regenerative Auswachsen stimuliert.

Was bedeutet das? Wie geht es weiter?
Freie Radikale aus Entzündungszellen und der Transport in den Axonen zurück zum Zellkern sind notwendig, damit ein Axon nach einer Verletzung wieder auswächst. Mit diesem Wissen kann die Forschung nach neuen therapeutischen Ansatzpunkten suchen, die auch für Rückenmarksverletzungen von Bedeutung werden können.

Diese aufschlussreiche Studie wurde von Wings for Life unterstützt und gerade in der renommierten Zeitschrift Nature Cell Biology veröffentlicht.

Quelle: “Reactive oxygen species regulate axonal regeneration through the release of exosomal NADPH oxidase 2 complexes into injured axons”. Hervera A, De Virgiliis F, Palmisano I, Zhou L, Tantardini E, Kong G, Hutson T, Danzi MC, Perry RB, Santos CXC, Kapustin AN, Fleck RA, Del Río JA, Carroll T, Lemmon V, Bixby JL, Shah AM, Fainzilber M, Di Giovanni S. Nature Cell Biology, February 2018.