Neue Forschungsergebnisse von Jennifer Dulin und ihrem Team an der Texas A&M University zeigen, dass eine vergleichsweise seltene Gruppe von transplantierten Neuronen beschädigte Rückenmarksschaltkreise wieder verbinden und Muskelaktivität in den Hinterbeinen auslösen kann. Rückenmarksverletzungen unterbrechen das Nervenbündel, das Signale zwischen Gehirn und Körper überträgt, und führen oft zu dauerhafter Lähmung. In den Vereinigten Staaten gibt es derzeit keine von der FDA zugelassenen Therapien, die verlorene neurologische Funktionen wiederherstellen.
Die Studie verfolgte, wie neuronale Vorläuferzellen in Tiermodellen Verbindungen zu spinalen motorischen Netzwerken aufbauten. Forschende untersuchten speziell Schaltkreise für die Hinterbeine. Als eine kleine Untergruppe der transplantierten Zellen experimentell aktiviert wurde, erzeugten die Tiere messbare Beinmuskelreaktionen; damit wurden die verpflanzten Zellen als Teil der motorischen Schaltkreise identifiziert. Die entscheidenden Interneurone waren in der transplantierten Population selten, und Muskelreaktionen traten bei etwa 20% bis 30% der Tiere auf. Dulin wertete dieses Ergebnis als bedeutenden Nachweis, dass Gehschaltungen nachgebildet werden können.
Die Autoren schlagen vor, regenerative Therapien gezielt zu steuern, indem man die spezifischen Neuronentypen anreichert, die motorische Bahnen wiederaufbauen. Sie betonen außerdem, dass neu transplantierte Neuronen noch unreif sind und sich durch Aktivität an die Umgebung im Rückenmark anpassen müssen. Dulin verglich die Situation mit neugeborenen Zellen in einem defekten Stromkreis: Die Neuronen benötigen Erfahrung, um funktional zu werden. Gezielte Zelltherapien in Kombination mit aktivitätsbasierter Rehabilitation könnten deshalb helfen, die transplantierten Neuronen in bestehende motorische Netzwerke zu integrieren.
Die Studie wurde in Nature Communications veröffentlicht. Quelle: Texas A&M University.
Schwierige Wörter
- transplantieren — Fremdes Gewebe oder Zellen einsetzen in Körpertransplantierten, transplantierte
- interneuron — Nervenzelle, die andere Neuronen im Rückenmark verbindetInterneurone
- vorläuferzelle — Zelle, die sich später zu einer Nervenzelle entwickeltneuronale Vorläuferzellen
- rückenmarksschaltkreis — Netz von Nervenzellen im Rückenmark für BewegungskontrolleRückenmarksschaltkreise
- rehabilitation — Therapie, die verlorene Funktionen durch Übung wiederherstelltaktivitätsbasierter Rehabilitation
- anreichern — einen bestimmten Zelltyp oder Stoff gezielt vergrößernanreichert
Tipp: Fahre über markierte Wörter oder tippe darauf, um kurze Definitionen zu sehen – während du liest oder zuhörst.
Diskussionsfragen
- Welche Schwierigkeiten könnten bei der Anreicherung spezifischer Neuronentypen für Therapieansätze auftreten?
- Wie könnte aktivitätsbasierte Rehabilitation helfen, dass neu transplantierte Neuronen funktional werden?
- Welche praktischen Schritte wären nötig, damit solche Zelltherapien später beim Menschen angewendet werden können?
Verwandte Artikel
Gehirnaktivität bei Mäusen über den Tag verfolgen
Forscher entwickelten experimentelle und rechnerische Methoden, um bei Mäusen mit Einzelzellauflösung zu sehen, welche Hirnregionen im Tagesverlauf aktiv sind. Die Studie erschien in PLOS Biology und hilft, Müdigkeit besser zu verstehen.
Citizen Science stärkt Überwachung von Gesundheit und Umwelt
Eine im August in Frontiers in Public Health veröffentlichte Übersichtsarbeit zeigt: Citizen Science kann viele Gesundheits‑ und Wohlbefindensindikatoren der SDGs und der WHO‑Triple‑Billion‑Ziele besser überwachen. Autorinnen und Autoren kommen von IIASA und WHO.
Indien: Teile zur Evolution aus Schulbüchern entfernt
Wissenschaftspädagogen in Indien fordern, dass Inhalte zur darwinistischen Evolution wieder in die Schulwissenschaftsbücher aufgenommen werden. Das NCERT hatte nach der COVID‑19‑Pandemie Passagen gestrichen; Hunderte Experten kritisieren diese Entscheidung.
Wie kleine Zellen große Gehirnnetzwerke formen
Eine Studie in Nature Communications verbindet Zell‑ und Molekül‑Daten mit fMRI‑Netzwerken. Forschende zeigen, dass biologische Merkmale auf Zellebene mit großräumigen Gehirnnetzwerken und damit mit Kognition und psychischen Erkrankungen verknüpft sind.
Elite-Controller kontrollieren HIV ohne Medikamente
Eine kleine Gruppe von Menschen mit HIV hält das Virus ohne Medikamente nicht nachweisbar. Forschende untersuchen vor allem genetische Merkmale in Afrika, weil die Erkenntnisse neue Behandlungen oder Impfstoffe ermöglichen könnten.