Choya Yoon, University of Michigan School of Medicine, Michigan, USA

Ein neuer Weg zur Immun-vermittelten Axonregeneration nach einer Rückenmarksverletzung

Gefördert in: 2015, 2016, 2017, 2018


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Problem: Die Regeneration des zentralen Nervensystems ist nach einer Rückenmarksverletzung begrenzt.

Angriffspunkt: Die Aktivierung von Mustererkennungsrezeptoren (Dectin-1) könnte zur Reparatur von neuralem Gewebe beitragen.

Zielsetzung: Dieser Ansatz könnte eine neue Strategie zur Therapieentwicklung darstellen.

 

Nervenzellen des Gehirns und des Rückenmarks bilden komplizierte Netzwerke aus, um miteinander kommunizieren zu können. Nach einer Verletzung des adulten Gehirns oder Rückenmarks von Säugern sind einige dieser Netzwerke beschädigt und wichtige Verbindungen, sog. Axone, unterbrochen. Nervenzellen können spontan nicht wieder auswachsen und verloren gegangene Verbindungen wieder herstellen. Das führt zu permanenten neurologischen Ausfallserscheinungen.

Unter bestimmten Umständen kann eine Aktivierung des Immunsystems dabei helfen, die Reparatur von neuralem Gewebe nach einer Rückenmarksverletzung anzukurbeln. Die zugrundeliegenden zellulären und molekularen Mechanismen, wie das Immunsystem die Reparatur vorantreibt, sind jedoch kaum verstanden. Es gibt viele unterschiedliche Wege, das Immunsystem zu aktivieren und eine entzündliche Antwort im ZNS hervorzurufen; die Induktion einer Immunreaktion ähnlich der gegen Pilzerkrankungen zeigt positive Effekte auf verletzte Nervenzellen. Bestimmte, in vielen Spezies erhaltene Strukturen, die mit unterschiedlichen Gruppen von Pathogenen assoziiert sind werden PAMP (pathogen associated molecular patterns) genannt und vom Immunsystem durch bestimmte Mustererkennungsrezeptoren gebunden (PRR, pattern recognition receptor).

Kürzlich hat das Team herausgefunden, dass die Aktivierung von Dectin-1, einem PRR, der von vielen Immunzellen produziert wird, zu einer deutlichen Regeneration von beschädigten Axonen in Mäusen führen kann. Dectin-1 kann auch endogene Liganden binden, die von Wirtszellen nach einem Schaden produziert werden, sog. Alarmine. Das Ziel ist es, die Alarmine zu identifizieren, die vom neuralen Geweben produziert werden und Dectin-1 aktivieren.

Um die Rolle der verschiedenen Kandidaten von Alarminen zu testen, wollen sie diese Moleküle in sensorische Ganglien injizieren und beobachten, ob es dann in verletzten Nervenfasern zu Axonwachstum kommt. Dazu nutzen sie einen genetischen Ansatz in der Maus, um zu verstehen, ob Alarmine Dectin-abhängig zu neuraler Reparatur führen. Zeigt die Arbeit die gewünschten Erfolge, wird dieses Projekt dazu beitragen, besser zu verstehen, wie das Immunsystem nutzbringend die Reparatur von Nervengewebe nach einer Rückenmarksverletzung beeinflussen kann. Die Aktivierung des Dectin-1 Signalweges stellt somit eine neue Strategie zur Therapieentwicklung dar.