Neue Therapie lässt Nervenverbindungen im Rückenmark nachwachsen Forscher heilen gelähmte Ratten - scinexx | Das Wissensmagazin
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Neue Therapie lässt Nervenverbindungen im Rückenmark nachwachsen

Forscher heilen gelähmte Ratten

Nach sieben bis acht Wochen Training kann diese zuvor querschnittsgelähmte Ratte sogar wieder Treppen steigen, sie ist zwar in eine robotergesteuerte Halterung eingespannt, ihr Körpergewicht tragen aber ihre Hinterbeine allein. © Ècole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)

Trotz schwerer Rückenmarksverletzung haben querschnittsgelähmte Ratten dank einer neuen Therapie wieder laufen gelernt. Schon nach wenigen Wochen Training machten sie nicht nur wieder erste selbstständige Schritte mit ihren Hinterbeinen, sie liefen auch bald schon wieder Treppen hinauf und wichen geschickt Hindernissen aus. Erreicht hat diese Heilung ein schweizerisches Forscherteam mit Hilfe gezielter Stimulation des Rückenmarks und Laufübungen. Durch diese Therapie seien neue Nervenverbindungen im Rückenmark gewachsen und hätten die Bewegungsfähigkeit der Hinterbeine zu 100 Prozent wiederhergestellt. Das zeige, dass das Rückenmark regenerationsfähiger sei als bisher angenommen, berichten die Forscher im Fachmagazin „Science“.

Während sich Gehirn und Rückenmark nach leichten Verletzungen wieder regenerieren können, ist dies bei schwerwiegenden Schäden meist nicht der Fall: Sind zu viele Nervenleitungen im Rückenmark durchtrennt, wachsen sie nicht mehr zusammen und eine dauerhafte Lähmung ist die Folge – dachte man zumindest bisher. Doch das Experiment der Schweizer Forscher zeigt nun, dass eine Heilung unter bestimmten Bedingungen doch möglich sein kann. Der Schlüssel zum Erfolg sei dabei, zunächst das vom Gehirn abgetrennte Rückenmark wieder aufzuwecken und zu aktivieren, sagen Grégoire Courtine von der Universität Zürich und der Ècole Polytechnique Fédérale de Lausanne und seine Kollegen. Dieses Rückenmarks-Gehirn, wie sie es nennen, müsse dazu gebracht werden, die Nervenheilung anzuregen und selbstständig Bewegungen zu koordinieren.

DIe Wissenschaftler halten es für durchaus möglich, dass die neue Trainingsmethode zukünftig auch Menschen mit schweren Rückenmarksverletzungen wieder auf die Beine bringen kann. Erste Studien mit menschlichen Patienten in einer Klinik in Zürich sind ihren Angaben nach bereits geplant und könnten in zwei Jahren beginnen.

Vergleich der Nervenheilung bei trainierten und untrainierten Tieren © Ècole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)

Verletzung ähnlich wie bei vielen menschlichen Gelähmten

Für ihre Studie durchtrennten die Forscher bei zehn Ratten die Hauptleitungsbahnen des Rückenmarks bis auf einen kleinen Teil des Nervengewebes. Diese Art der Verletzung entspreche sehr gut derjenigen vieler querschnittsgelähmter Menschen, sagen die Wissenschaftler. Als erstes injizierten sie chemische Botenstoffe in die untere Rückenmarksregion der Ratten und reizten den Bereich mit leichten Stromstößen. Damit simulierten sie aktivierende Signale, mit denen der Hirnstamm die Nervenleitungen normalerweise auf eine Bewegung vorbereitet. Schon nach sieben Tagen dieser Behandlung führten die Ratten auf einem Laufband erste unwillkürliche Schrittbewegungen mit ihren Hinterbeinen aus. „Diese werden allerdings nur durch die Bewegung des Laufbands ausgelöst, selbstständig könnten die Ratten diese Schritte nicht ausführen“, erklären Courtine und seine Kollegen.

Dies änderte sich erst, als die Wissenschaftler die elektrochemische Stimulation des Rückenmarks mit einem speziellen Lauftraining kombinierten. Dazu wurden die Ratten täglich 30 Minuten lang aufrecht in ein robotergesteuertes Gestell eingespannt. Dieses stützte ihre Wirbelsäule, wenn sie versuchten, ihre Hinterbeine zu bewegen. Eine Belohnung in Form eines Stückchens Schokolade lockte die Ratten an das andere Ende einer Übungsplattform. Triebkraft für ihre Bewegung war allein die Willenskraft der Tiere. Das Robotergestell fing sie nur auf, wenn sie zu fallen drohten.

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„Nach zwei bis drei Wochen Training machten die Ratten die ersten selbstständigen Schritte“, berichten die Forscher. Die Beine hätten dabei bereits das volle Körpergewicht der Ratten getragen. Die Kombinationsmethode habe das normalerweise nur im Kindesalter stark ausgeprägte Regenerationspotenzial des Rückenmarks reaktiviert und die Ratten wieder zum Laufen befähigt, konstatiert Courtine. (Science, 2012; doi: 10.1126/science.1217416)

(Science /AAAS, 01.06.2012 – NPO)

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