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Forschung

Freie Radikale als gute Schurken

Tübinger Wissenschaftler erkunden die Mechanismen der Selbstheilung von geschädigten Nervenzellen nach Verletzungen des Rückenmarks.

14.02.2018

Von ST

Zellalterung, Krebs, Parkinson und Alzheimer – mit freien Sauerstoffradikalen werden meist Krankheiten in Verbindung gebracht. Die Moleküle scheinen jedoch auch positive Aufgaben zu besitzen: So spielen sie bei Rückenmarksverletzungen eine unerlässliche Rolle im Heilungsprozess. Das fand ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Prof. Simone Di Giovanni vom Hertie-Institut für Klinische Hirnforschung, der Universität Tübingen und dem englischen Imperial College London heraus.

Zeitpunkt und Dosis

In der aktuellen Ausgabe von Nature Cell Biology beschreiben die Forscher, wie verletzte Nervenzellen gezielt ein Enzym aufnehmen, dass freie Sauerstoffradikale bildet. Die entstehenden Radikale setzen anschließend Prozesse in Gang, die der Regenerierung der Zellen dienen. „Behandlungen, die nach einer Nervenverletzung darauf abzielen, die Produktion freier Sauerstoffradikale einzuschränken, könnten tatsächlich nachteilig sein“, erklärt Di Giovanni. „Der genaue Zeitpunkt und die richtige Dosis müssen wohl berücksichtigt werden.“ Unklar bleibt, ob eine höhere Menge an freien Sauerstoffradikalen den Heilungsprozess sogar noch verbessern kann.

In der aktuellen Studie beobachteten die Wissenschaftler, wie körpereigene Abwehrzellen – sogenannte Makrophagen – nach einer Verletzung ein Enzym mit dem Namen NOX2 ins Gewebe absondern, das freie Sauerstoffradikale erzeugt.

Noch sind die komplexen molekularen und zellulären Prozesse, die sich nach einer Verletzung an Nerven oder im Rückenmark abspielen, nicht vollständig verstanden. Die aktuelle Studie fügt jedoch ein weiteres Puzzleteil zum Gesamtbild hinzu.

Rückenmarksverletzungen gehen oftmals mit lebenslangen Lähmungen einher. Sind die Nervenfasern einmal durchtrennt, leiten sie kein Gehirnsignal mehr an die Muskeln in Beinen oder Armen weiter. Derzeit gibt es keine Therapie, die Nervenfasern reparieren kann. „Je besser wir aber verstehen, was im Körper vor sich geht, desto einfacher werden wir Strategien entwickeln können“, so Di Giovanni.

Umdenken in der Forschung

Die Studie des Tübinger Wissenschaftlers leitet auch ein Umdenken in der Forschung mit ein. „Bisher assoziierten wir freie Sauerstoffradikale vor allem mit Schäden an Nerven und Rückenmark“, sagt Di Giovanni. „Die Moleküle gehen unkontrolliert chemische Reaktionen mit Proteinen und DNA ein und zerstören so Zellmembranen und Erbgut. Jetzt müssen wir ihnen tatsächlich aber auch positive Aufgaben zuschreiben.“

Neben diesen aktuellen Forschungsergebnissen gibt es in jüngster Zeit auch Hinweise, dass die Moleküle unter anderem eine Rolle beim Wachstum von Nervenzellen im Hippocampus, der Gedächtniszentrale im Gehirn, spielen. Ebenso scheinen sie an zellulären Signalwegen bei der Wundheilung beteiligt zu sein – zumindest bei Zebrafischen.

In einer künftigen Studie möchte Di Giovanni erforschen, was passiert, wenn er die Produktion von freien Sauerstoffradikalen durch NOX2 erhöht. „Wenn wir Glück haben verbessert dies sogar den Heilungsprozess in den Zellen.“

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Erstellt:
14. Februar 2018, 01:00 Uhr
Aktualisiert:
14. Februar 2018, 01:00 Uhr
zuletzt aktualisiert: 14. Februar 2018, 01:00 Uhr

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