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Proteine verringern Neuronenabbau Nasenspray für die Nerven

| Redakteur: Christian Lüttmann

Nach einem Schlaganfall bleiben Gehirnregionen mit verminderter Aktivität zurück. In diesen geschädigten Bereichen schreitet der Verfall der Nervenzellen voran, weil körpereigene Schutzfaktoren nicht mehr produziert werden. Forscher der Universität Heidelberg zeigten nun, dass diese Schutzfaktoren auch nasal verabreicht werden können und den Abbau des Gehirngewebes vermindern.

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Gehirnschnitte von kontrollbehandelten (unten) und nasal Activin A-behandelten (oben) Mäusen nach einem Schlaganfall. Die weiße Linie markiert die Grenze zwischen den gesunden und geschädigten Gehirnregionen.
Gehirnschnitte von kontrollbehandelten (unten) und nasal Activin A-behandelten (oben) Mäusen nach einem Schlaganfall. Die weiße Linie markiert die Grenze zwischen den gesunden und geschädigten Gehirnregionen.
(Bild: Dr. Bettina Buchthal)

Heidelberg – Über die Nase können „Schutzproteine“ in das Gehirn eingebracht werden, die die Zerstörung von Nervenzellen nach einem Schlaganfall abschwächen. Das haben Wissenschaftler der Universität Heidelberg mit Untersuchungen am Mausmodell gezeigt. Die Forscher um Prof. Dr. Hilmar Bading arbeiten am Interdisziplinären Zentrum für Neurowissenschaften (IZN) an den wissenschaftlichen Grundlagen für neue Therapieformen, mit denen sich degenerative Prozesse beim Menschen aufhalten lassen. Dabei konzentriert sich Badings Team auf körpereigene neuroprotektive Mechanismen.

Gehirnaktivität vermeidet Nervenzelltod

Mit früheren Arbeiten haben die Heidelberger Forscher bereits gezeigt, dass Gehirnaktivität dem Nervenzelltod entgegenwirkt. „Wir wissen, dass aktivierte Nervenzellen Proteine herstellen, die vor Zelltod schützen“, sagt Bading. Auf molekularer Ebene ist hier der NMDA-Rezeptor von Bedeutung. Befinden sich diese Rezeptoren nicht in den Kontaktstellen der Nervenzellen, den Synapsen, können sie massive Zellschädigung und Zelltod verursachen. Solche toxischen extra-synaptischen NMDA-Rezeptoren oder die Folgen ihrer Aktivierung lassen sich jedoch unterdrücken. Auslöser für diese Unterdrückung sind die Proteine Activin A und SerpinB2. Deren Produktion wird im Nervensystem dann angestoßen, wenn das Gehirn aktiv ist, wie die Forschungsgruppe des Neurobiologen herausgefunden hat.

Für Schlaganfallpatienten stellt dies ein Problem dar, da bei ihnen die geschädigten Bereiche des Gehirns nicht mehr die nötige Aktivität erbringen, um die schützenden Proteine in ausreichender Menge zu produzieren. So schreitet das Absterben der Nervenzellen verstärkt voran. Die Wissenschaftler sind in diesem Zusammenhang der Frage nachgegangen, wie die schützenden Proteine „von außen“ eingebracht werden können.

Nasenspray gegen Nervensterben

Wie Bading in Zusammenarbeit mit Dr. Bettina Buchthal und Ursula Weiß nun zeigen konnte, eröffnet die nasale Verabreichung neue Perspektiven für die Behandlung neurodegenerativer Erkrankungen. Das belegen die Untersuchungen am Mausmodell. Nach Angaben von Bading wiesen die Mäuse mit Schlaganfall in bestimmten Gehirnarealen weniger Hinschäden auf, wenn sie auf diese Weise behandelt wurden.

Die Forscher haben damit die wissenschaftlichen Grundlagen für ein einfaches „Nasenspray“ geschaffen, mit dem der krankheitsbedingte Verlust von Nervenzellen reduziert werden könnte, wie Bading betont. „Bis zu einer klinischen Anwendung am Menschen werden jedoch leider noch viele Jahre vergehen, da bis zur Zulassung eines neuen Wirkstoffes als Arzneimittel eine Reihe von Prüfphasen erfolgreich durchlaufen werden müssen“, gibt der Neurologe zu bedenken. Er geht davon aus, dass dieses „nicht-invasive und außergewöhnlich einfache Therapieprinzip“ nicht nur bei akuten Hirnschädigungen wie einem Schlaganfall wirksam ist. Es könnte auch helfen bei chronischen neurodegenerativen Erkrankungen, die mit einer vermehrten Aktivierung extra-synaptischer NMDA-Rezeptoren einhergehen, unter anderem bei der Amyotrophen Lateralsklerose (ALS), bei Morbus Alzheimer oder der Huntington‘schen Erkrankung.

Originalpublikation: B. Buchthal, U. Weiss and H. Bading: Post-injury Nose-to-Brain Delivery of Activin A and SerpinB2 Reduces Brain Damage in a Mouse Stroke Model. Molecular Therapy (published online 23 July 2018); DOI: 10.1016/j.ymthe.2018.07.018

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