Timothy O`Shea, University of California Los Angeles, Department of Neurobiology, Los Angeles, USA

Bioengineering bei chronischer Querschnittsschädigung: Transplantation glialer Zellen in fibrotisches Narbengewebe

Gefördert in: 2019, 2020, 2021


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Problem: Beschädigte Nervenverbindungen können nicht spontan regenerieren

Ansatzpunkt: Transplantation unreifer Astroglia bei chronischer Querschnittslähmung

Zielsetzung: Nervengewebe an der Narbe der Verletzungsstelle wiederherstellen

 

Eine traumatische Querschnittsverletzung zerstört sehr viel Nervengewebe. Dies führt zu einer Unterbrechung von auf- und absteigenden Nervenverbindungen über die Verletzungsstelle. Die beschädigten Nervenverbindungen schaffen es nicht, sich spontan zu erholen. Im beschädigten Nervengewebe kommt es zu einer Wundheilungsreaktion, die das Ausmaß der Gewebeschädigung geringhalten soll und nicht-neurales Narbengewebe bildet. Die bindegewebige Schädigungsstelle ist dann dauerhaft frei von Nervenzellen und verhindert die Wiederherstellung von Schaltkreisen der Nerven.

Das übergeordnete Ziel dieser Forschungsarbeit ist es, herauszufinden, wie wieder Nervengewebe an dieser bindegewebigen Narbe entsteht und es zur Ausbildung neuer funktionstüchtiger Nervenschaltkreisläufe kommt.

Um diesem Ziel näher zu kommen wird die Transplantation unreifen astroglialen Gewebes bei einer chronischen Querschnittslähmung getestet.

Transplantierte unreife Astroglia sind in der Lage, Wachstumsfaktoren auszuschütten und extrazelluläre Substrate bereitzustellen, die im Narbengewebe fehlen, aber für die Ausbildung der Nervenschaltkreisläufe notwendig sind.

Die Hypothese des Projektes ist, dass das Einbringen unreifer Astroglia bei chronischer Querschnittslähmung einen wichtigen zellulären und molekularen Beitrag liefet, um das Auswachsen von Axonen (Fasern) zu stimulieren, so dass viele neue Nervenschaltkreisläufe über eine komplette Verletzungsstelle hinweg gebildet und beibehalten werden können. In einem Mausmodell für chronische Querschnittslähmung wird das Team untersuchen, ob Transplantate von unreifen Astroglia helfen, langfristig Nervenschaltkreisläufe aufzubauen und ob diese transplantierten Zellen andere Gliazellen stimulieren, in die bindegewebige Narbe einzuwandern.

In diesem Projekt kommen zum Einsatz: (i) bereits getestete Bioträgerstoffe, die das Überleben, die Differenzierung und die Vernetzung der transplantierten Zellen unterstützen; (ii) Mausstämme bei denen eigene Gliazellen identifiziert werden können, und (iii) kürzlich publizierte Methoden, die das Auswachsen von Axonen unterstützen.

Insgesamt wird diese Arbeit sowohl neues Wissen über Zelltransplantation bei einer chronischen Querschnittslähmung hervorbringen, als auch über Phänotypen von Transplantaten, die langfristig die Erholung von Nervenschaltkreisläufen bei einer Querschnittslähmung unterstützen.