Entdeckung: Mittel zur Reparatur von Nervenzellen

Youngnam Cho und Richard Borgens von der Purdue University in West Lafayette, USA fanden, wonach viele seit Jahren suchen: Ein Mittel um Nervenschäden im Rückenmark zu behandeln. Chitosan ist der neue Hoffnungsträger für Wissenschaft und Betroffene.

Verletzungen des Rückenmarks bedeuteten bisher weitgehend irreparable Schäden, die mit Lähmungen einhergehen, da Signale nicht mehr ans Gehirn weitergeleitet werden können und umgekehrt. Außerdem treten aus beschädigten Nervenzellen des Rückenmarks Substanzen aus, die die umliegenden Zellen ebenfalls zerstören können.

Borgens und Cho vom Center for Paralysis Research suchten nach ungiftigen Alternativen zu Polyethylen Glykol (PEG), welches die Nervenzellen des Rückmarks abdichtet und repariert. Einige Zuckerarten schienen dafür geeignet. Chitosan als Derivat des Mehrfachzuckers Chitin wurde ebenfalls untersucht.

In einem ersten Schritt wurde das Rückenmark von Meerschweinen extrahiert, beschädigt und mit Chitosan versehen. Danach wurde auf das  verletzte Rückenmark ein fluoreszierender Farbstoff aufgetragen, der nur in beschädigte Zellen eindringen kann und diese leuchten lässt. Bei der Leuchtprobe blieben die Zellen dunkel, d.h. Chitosan hatte gezielt die Zellmembran der beschädigten Nervenzellen repariert, sodass der Farbstoff nicht eindringen konnte.

Nach diesen positiven Ergebnissen wurde überprüft, ob die Zellen weiterhin „auslaufen“. Auch hier zeigte Chitosan sein Potential. Die Ergebnisse des beschädigten und mit Chitosan behandelten Rückmarks waren sogar besser als die, der nicht beschädigten und nicht mit Chitosan behandelten Vergleichszellen.

Wird die Zellmembran verletzt, so auch die in den Zellen befindlichen Mitochondrien. Diese setzen schädliche reaktive Sauerstoffspezies frei. Der Versuch zeigt, dass Chitosan auch die Membran der Mitochondrien repariert.

Resultate von in vivo Tests bestätigten die bisherigen Ergebnisse. Schon 30 Minuten nachdem auf geschädigtes Rückenmark Chitosan appliziert wurde, war eine Signalübertragung messbar. Die Ankunft von Signalen, die durch die Reizung des Hinterbeins der Meerschweine induziert wurden, wurde im Hirn gemessen.

Zusammengefasst können die Wissenschaftler die folgenden Erfolge dank Chitosan feiern:

1. Die Zellmembran der Nervenzellen wird gezielt repariert.
2. Geschädigte Zellen werden abgedichtet und laufen nicht mehr aus.
3. Die Membran von Mitochondrien wird repariert.
4. Signale werden wieder durch die zuvor geschädigten Zellen geleitet.

Diese Ergebnisse sind bahnbrechend. Sie eröffnen viele neue Anwendungsmöglichkeiten für die Behandlung von Nervenschäden. Vorstellbar wären z.B. Chitosan-Nanopartikel, die Medikamente in die verletzten Nervenzellen transportieren.

Wir sind gespannt auf neue Ideen aus der „Nervenschmiede“ unter der Leitung von Direktor Dr. Richard Borgens.

Möchten Sie ebenfalls Versuche mit Chitosan durchführen oder neue Therapeutika entwickeln?  Kontaktieren Sie uns, wir helfen Ihnen gern bei der Auswahl geeigneter Chitosane.

Quelle: Inside JEB