Nach einer Verletzung des peripheren Nervensystems läuft bei Mensch, Maus und anderen Säugetieren ein spezifisches Reparaturprogramm ab. Dabei sind die Ergebnisse ganz unterschiedlich: Während der Nerven-Heilungsprozess beim Menschen langwierig ist und nicht selten Schäden zurückbleiben, regenerieren sich Nager schnell und oft vollständig. Wie lassen sich diese Unterschiede erklären? Wissenschaftler aus Ulm und Mainz haben nach bislang unbekannten biologischen Vorgängen gesucht, die bei der Nervenregeneration von Mensch und Nagetier grundlegend anders ablaufen.

Um Reparaturvorgänge bei beiden Spezies vergleichen zu können, haben die Forschenden um Dr. Sofia Meyer zu Reckendorf und Professor Bernd Knöll am Institut für Physiologische Chemie der Universität Ulm, ein neues Modell für Nervenverletzungen entwickelt. Neben einem Mausmodell stand ihnen dafür seltenes Patientenmaterial zur Verfügung, das bei Operationen der Ulmer Universitätsklinik für Neurochirurgie angefallen war.

BU: Querschnitt durch einen peripheren Nerv der Maus. Einzelne Axone wurden in rot markiert. Schwann Zellen, die die Axone mit einer fettreichen Isolationsschicht ringförmig ummanteln, sind in grün dargestellt. Die Zellkerne aller Zellen im Nerv sind blau markiert (Abb. Institut für Physiologische Chemie/Uni Ulm)

Insgesamt konnten die Forscher in ihrem aktuellen Fachbeitrag, der in „Nature Communications“ veröffentlicht wurde, zeigen, dass zahlreiche Prozesse der Nervenregeneration bei Mensch und Maus quasi identisch ablaufen. Sie sind also evolutionär konserviert. Große Unterschiede gibt es allerdings beim Fettstoffwechsel der Nerven: „Werden periphere Nerven der Maus verletzt, kommt es zu einer umgehenden Umstellung des Fettstoffwechsels. Dies versetzt den Nerv in einen pro-regenerativen Zustand, in dem das Reparaturprogramm des Nagers anläuft“, erklärt die Erstautorin Dr. Sofia Meyer zu Reckendorf. Beim Menschen hingegen bleibt der Fettstoffwechsel in den Schwann Zellen nach einem solchen Trauma nahezu unverändert, was die eingeschränkte Regenerationsfähigkeit erklären könnte. Ein weiterer wichtiger Störfaktor des Heilungsprozesses menschlicher Nerven scheint ein fortgeschrittenes Alter zu sein.

Zugelassene Medikamente zur Beeinflussung des Fettstoffwechsels gibt es bereits – zum Beispiel für Diabetespatienten. Und tatsächlich ist es den Forschenden durch eine medikamentöse Manipulation des Fettstoffwechsels gelungen, menschliche Nerven in den Reparaturmodus zu versetzen und dieses Reparaturprogramm auch wieder zu beenden. Die Fachveröffentlichung zeigt jedoch nicht nur neue therapeutische Ansatzpunkte bei Nervenschädigungen auf. Den Wissenschaftlern ist es zudem gelungen, ein neues Verletzungsmodell zu etablieren und zu zeigen, dass wesentliche Regenerationsprozesse bei Mensch und Maus gleich ablaufen. „Dieses Ergebnis untermauert die hohe Übertragbarkeit von Forschungsergebnissen von der Maus auf den Menschen“, erklärt Professor Bernd Knöll vom Institut für Physiologische Chemie der Universität Ulm.

Quelle: PI Uni-Ulm, 07. Mai 2020. Nervenverletzungen bei Menschen und Mäusen: Modulation des Fettstoffwechsels als Ansatzpunkt für die Traumatherapie.

Text: Annika Bingmann