Im Tiermodell erfolgreich - Neuroregeneration durch Stickstoffmonoxid

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Unser zentrales Nervensystem kann sich nach umfangreichen Schädigungen leider nicht selbst wieder vollständig regenerieren. Dies wird auf wachstumshemmende Faktoren zurückgeführt, die im Rückenmark das erneute Wachstum verletzter Nervenfasern verhindern. Wirbellosen Tieren (z.B. Insekten) fehlen dagegen viele dieser Inhibitoren. Sie bieten so die Möglichkeit, Details der neurogenerativen Prozesse in vivo zu beobachten.

Dr. Michael Stern, Hannover, konnte jetzt an Heuschrecken zeigen, dass der Regenerationsprozess der Nervenzellen durch Stickstoffmonoxid gefördert wird. Stickstoffmonoxid (NO) spielt eine wichtige Rolle im zyklischen Guanosinmonophosphatstoffwechselweg, einem "second messenger", der mehrere Proteinkinasen aktiviert und eine Vielzahl weiterer Antworten ausgelöst. NO ist so an der Regulation und Vermittlung der striatalen Neurotransmission von u.a. Glutamat, Dopamin und Acetylcholin, aber auch an der synaptischen Plastizität, dem axonalen Wachstum und der neuronalen Migration beteiligt.

Den Effekt von NO auf die Neurogeneration konnte Stern jetzt unter dem Mikroskop beobachten. Dazu färbte er freigelegte Nervenfasern von Heuschreckenembryos mit Fluoreszenzfarbstoffen an, schnitt sie durch und stimulierte dann mit NO. Innerhalb von vier Tagen sprossen die Axone auf und verknüpften sich wieder mit benachbarten Neuronen. Mit NO-Inhibitoren konnte dagegen die Regeneration der Neurone unterdrückt werden. In weiteren Studien sollen jetzt weitere Substanzen mit diesem Modellsystem untersucht werden.

KW

Quelle: Stern M, Bicker G. Nitric oxide regulates axonal regeneration in an insect embryonic CNS. Dev Neurobiol 2007 (Epub ahead of print)