Jian Zhong, Burke Medical Research Institute, Weill Medical College, Cornell University, New York, USA

B-RAF Aktivierung zur Regeneration im verletzten Rückenmark

Gefördert in: 2014, 2015, 2016


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Problem: Die Nervenzellen des Erwachsenen besitzen nur ein geringe Fähigkeit zur Regeneration des Axons. 

Ansatz: Anregung des Axonwachstums durch B-RAF alleine oder in Kombination mit PTEN.

Ziel: Verstärken der geringen zelleigenen Fähigkeit zum Axonwachstum.

 

Eine Rückenmarksverletzung verursacht eine Lähmung, weil die neuronalen Verbindungen geschädigt sind. Um eine funktionelle Regeneration zu erreichen, müssen die verletzten Axone wieder auswachsen und die Verletzungsstelle überbrücken. Erst dann können wieder neuronale Schaltkreise geknüpft werden. Während der Embryonalentwicklung wachsen Axone schnell, aber im Erwachsenen passiert dies kaum noch.

Dieses Fehlen von Axonwachstum hat zwei Hauptursachen:

1) die Häufigkeit von wachstumshemmenden Molekülen im adulten Rückenmark

2) die reduzierte Fähigkeit von adulten Nervenzellen zum Axonwachstum, v.a. im zentralen Nervensystem

Für eine Axonregeneration im Rückenmark ist es deshalb nötig, sowohl die wachstumshemmenden Moleküle zu umgehen, als auch die geringe zelleigenen Fähigkeit zum Axonwachstum zu verstärken.

Die Aktivierung nur des B-RAF Signalweges ermöglicht ein Axonwachstum sowohl im Nervus opticus Modell, als auch ein starkes Wiederauswachsen von verletzten sensorischen Axonen ins Rückenmark nach einer Quetschung der Hinterwurzel. Die Kombination von zwei Signalwegen (B-RAF Aktivierung und PTEN-Hemmung) im Nervus opticus lässt Axone sogar weiter wachsen, als es ein einfacher additiver Effekt hätte vermuten lassen. In diesem Projekt sollen die Effekte der Aktivierung von B-RAF alleine oder in Kombination mit dem PI3-Kinase-mTOR Signalweg (PTEN) nach einer Rückenmarksverletzung untersucht werden. Um die Fähigkeit zum Axonwachstum zu maximieren ist wahrscheinlich ein kombinatorischer Ansatz notwendig. Dieser Ansatz will die präklinischen Daten für die Entwicklung neuer klinischer Interventionen für rückenmarksverletzte Patienten liefern.