Die positive Wirkung von Astrozyten


Zur Übersicht

Astrozyten (ein bestimmter Typ von glialen Zellen) verhindern die Regeneration von Nervenfasern des zentralen Nervensystems, indem sie an der Bildung der glialen Narbe beteiligt sind. Dieses Dogma herrschte lange in der Rückenmarksforschung.
Mark Anderson und Joshua Burda aus dem Labor von Michael Sofroniew stellten diese Hypothese in Frage. Die Ergebnisse in dieser auch von Wings for Life geförderten Arbeit, wurden jetzt im Fachjournal Nature veröffentlicht.
Sie legen überraschenderweise nahe, dass die narbenbildenden Astrozyten eine für das Axonwachstum und die Reparatur der Verletzung förderliche Rolle spielen.

Astrozyten im Fokus
Dr. Sofroniews Team untersuchte die Rolle von Astrozyten bei der Gewebereparatur nach einer Rückenmarksverletzung. Sie verwendeten unterschiedliche Modelle, in denen die Narbenbildung verhindert oder bestehendes chronisches Narbengewebe abgetragen wurde. Damit konnten sie zeigen, dass Axone auch bei Fehlen der astrozytären Narbe nicht auswuchsen – die sekundären Läsionen waren sogar größer.
In einem weiteren Ansatz stimulierten die Wissenschaftler in diesen Modellen das Axonwachstum nach einer Rückenmarksverletzung durch Infusion von Wachstumsfaktoren in die Verletzungsstelle. Erstaunlicherweise konnte trotz  Vorhandensein der der astrozytären Narbe ein Auswachsen der Axone beobachtet werden. Fehlte das astrozytäre Narbengewebe, war das Axonwachstum merklich reduziert.
Bei der Suche nach den zugrundeliegenden Mechanismen hat das Team entdeckt, dass viele an der Narbenbildung beteiligte astrozytäre und nicht-astrozytäre Zellen zahlreiche Moleküle exprimieren, die das Axonwachstum erleichtern.
Narben sind also fähig, chemische Signale zu produzieren, die es Axonen ermöglicht durch sie hindurch zu wachsen.

 Verletze Nervenfasern des Rückenmarks (rot) wachsen durch eine dichte Narbe von Astrozyten (grün) und um die Ränder eines Biomaterials (blau).
Verletze Nervenfasern des Rückenmarks (rot) wachsen durch eine dichte Narbe von Astrozyten (grün) und um die Ränder eines Biomaterials (blau). 

„Narben können auch vorteilhaft sein.“
„Zuerst waren wir vollkommen überrascht, als unsere frühen Studien zeigten, dass das Verhindern der Narbenbildung nach einer Verletzung zu funktionellen Verschlechterungen führt“, so Michael Sofroniew, Mitglied des Wings for Life Scientific Advisory Boards. „Als wir speziell das Axonwachstum zu untersuchen begannen, wurde klar, dass Narben auch vorteilhaft sein können. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass Narben eine Brücke, keine Behinderung darstellen können, um bessere Behandlungsmöglichkeiten für rückenmarksverletzte Patienten zu entwickeln. Diese Arbeit öffnet Türen für ein Forschungsfeld, was lange wegen eines fehlerhaften Dogmas nicht möglich war.”