David P. Stirling, Kentucky Spinal Cord Injury Research Center, University of Louisville, Louisville, USA

Die Rolle des axoplasmatischen Retikulums bei der axonalen Degeneration nach Rückenmarksverletzung

Gefördert in: 2014, 2015, 2016


Zur Übersicht

Problem: Nach der akuten Gewebeschädigung durch die Rückenmarksverletzung kommt es durch die sog. Sekundärschädigung zu einer weiteren Axondegeneration.

Ansatz: Hemmung von intra-axonalen Mechanismen zu Ca2+-Ausschüttung, um Axone nach einer Rückenmarksverletzung zu schützen.

Ziel: Entdeckung neuer therapeutischer Zielstrukturen, um den Verlust von Axonen nach einer Rückenmarksverletzung zu verhindern.

 

Es ist bisher nicht genau verstanden, wie Axone nach einer Rückenmarksverletzung degenerieren. So ist die Beteiligung des axoplasmatischen Retikulums (AR), einem Membransystem innerhalb des Axons, das als intra-axonaler Ca2+-Speicher dient, nicht geklärt. Vorläufige Daten legen eine wichtige Rolle für eine erhöhte Ca2+-Freisetzung nahe, die dann für das Absterben und die Degeneration des Axons akut nach der Rückenmarksverletzung verantwortlich ist. AR-verursachte pathologische Ca2+-Ausschüttung induziert eine sekundäre axonale Degeneration, deshalb soll die Hemmung der intra-axonalen Ca2+-Ausschüttung die Axone nach einer Rückenmarksverletzung schützen.

Die Ziele des Projektes sind

  • die Rolle der Ca2+-Freisetzungsmechanismen bei der sekundären Axonschädigung nach einer Rückenmarksverletzung zu bestimmen
  • vielversprechende klinisch relevante Ansätze, die in diese Mechanismen eingreifen, zu bestimmen 

In diesem Ansatz werden live-Bild-gebende Verfahren genutzt, um die Verletzungs-induzierten Axon- und Ca2+-Dynamiken sichtbar zu machen. Durch die Kombination von 2-Photonen-Mikroskopie mit einem ultraschnellen Resonanzscanner können Änderungen in den Axonen, der Myelin-Integrität und in der AR-Struktur direkt erfasst werden.

Der Zweck dieses Projekts ist, zentrale Nervenfasern nach Rückenmarksverletzung zu schützen. Mit diesem Ansatz könnten auch neue therapeutische Angriffspunkte und klinisch relevante Behandlungen (z.B. Carvediol, zugelassen von der FDA) identifiziert werden.