Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Epigenetische Forschung mit Rückgrat: Regeneration nach Rückenmarksverletzungen initiieren

02.04.2014

Neurowissenschaftler haben Hinweise gefunden, dass es möglich ist, die Regeneration verletzter Nervenfasern im zentralen Nervensystem (ZNS) mittels epigenetischer Prozesse anzuregen und chemisch zu kontrollieren. Das zeigt ihre in Nature Communications am 1. April 2014 veröffentlichten Arbeit. Forscher des Hertie-Instituts für klinische Hirnforschung der Universität Tübingen und des Imperial College London zeigten darin im Tierversuch, dass die Anzahl sich regenerierender Nervenfasern durch den Einsatz des Proteins PCAF (P300/CBP-assoziierter Faktor) signifikant steigt.

Sind Nervenfortsätzen in Gehirn oder Rückenmark, also dem zentralen Nervensystem (ZNS) beschädigt, findet keine Regeneration statt. Anders als bei denen des peripheren Nervensystems (PNS). Rund 30 Prozent der Nervenfortsätze wachsen nach einer Verletzung wieder nach.

Das Protein PCAF übernimmt dabei eine entscheidende Funktion, wenn es um die chemischen und genetischen Vorgänge geht, die die Regeneration der Nervenstränge im PNS in Gang setzen. Ist der P300/CBP-assoziierte Faktor (PCAF) blockiert, findet auch im PNS keine Neuroregeneration statt. Einen ähnlichen Regenerationsprozess konnten die Wissenschaftler nun auch im ZNS von Mäusen auslösen.

Dafür injizierten sie Mäusen mit einer Verletzung des zentralen Nervensystems das Protein PCAF. Das erhöhte signifikant die Anzahl der sich regenerierenden Nervenfasern. „Die Ergebnisse unserer Arbeit deuten darauf hin, dass wir in der Lage sind, bestimmte epigenetische Veränderungen im zentralen Nervensystem zu erzielen, die das Wachstum von Nervenfasern nach Verletzungen verbessern“, sagt Professor Simone Di Giovanni vom Hertie-Institut für klinische Hirnforschung der Universität Tübingen und dem Imperial College London.

Der nächste Schritt wäre, so Di Giovanni, zu sehen, ob es gelingt, die Beweglichkeit, der mit PCAF behandelten Mäuse, wiederherzustellen. Bei epigenetischen Prozessen findet die Veränderung nicht an der genetischen Information, der DNA selbst statt, sondern an ihrer Verpackung (epi: auf, außerhalb). Das geschieht in Form chemischer Reaktionen, die Gene aktivieren oder deaktivieren können.

Um die Unterschiede zwischen zentralem und peripherem Nervensystem zu untersuchen, setzten die Forscher sowohl auf Maus-Modelle als auch auf Zellkulturen. Sie verglichen die Reaktionen beider Systeme anhand sogenannter Spinalganglien. Das sind noch innerhalb des Wirbelkanals gelegene Nervenknoten, die ZNS und PNS miteinander verbinden. Sie fanden heraus, dass ein bestimmter epigenetischer Prozess bei der Regeneration eine große Rolle spielt.

Sind Nervenzellen im peripheren Nervensystem beschädigt, startet ein komplexer Kommunikationsmechanismus. Dazu gehört unter anderem eine sogenannte retrograde Signalübertragung zum Zellkörper. „Damit wechselt die Zelle in ein epigenetisches Programm, das das Nervenwachstum initiiert”, beschreibt Dr. Radhika Puttagunta vom Hertie-Institut für klinische Hirnforschung der Universität Tübingen den ersten Schritt der Nervenzelle auf dem Weg zur Regeneration.

Bisher war sehr wenig über diesen Prozess bekannt, in dessen Mittelpunkt der von den Forschern entdeckte P300/CBP-assoziierte Faktor (PCAF) steht. Mit ihrer Arbeit ist es den Forschern um Simone Die Giovanni überdies auch erstmals gelungen, einen spezifischen epigenetischen Prozess, der für die Regeneration von Nervenfasern verantwortlich ist, zu identifizieren.

Originaltitel der Publikation
PCAF-dependent epigenetic changes promote axonal regeneration in the central nervous system’, Nature Communications (2014), DOI 10.1038/ncomms4527.
http://www.nature.com/ncomms/2014/140401/ncomms4527/full/ncomms4527.html

Silke Jakobi | Hertie-Institut für klinische Hirnforschung (HIH)
Weitere Informationen:
http://www.hih-tuebingen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Polymere aus Bor produzieren
18.01.2018 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

nachricht Modularer Genverstärker fördert Leukämien und steuert Wirksamkeit von Chemotherapie
18.01.2018 | Deutsches Krebsforschungszentrum

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Fliegen wird smarter – Kommunikationssystem LYRA im Lufthansa FlyingLab

• Prototypen-Test im Lufthansa FlyingLab
• LYRA Connect ist eine von drei ausgewählten Innovationen
• Bessere Kommunikation zwischen Kabinencrew und Passagieren

Die Zukunft des Fliegens beginnt jetzt: Mehrere Monate haben die Finalisten des Mode- und Technologiewettbewerbs „Telekom Fashion Fusion & Lufthansa FlyingLab“...

Im Focus: Ein Atom dünn: Physiker messen erstmals mechanische Eigenschaften zweidimensionaler Materialien

Die dünnsten heute herstellbaren Materialien haben eine Dicke von einem Atom. Sie zeigen völlig neue Eigenschaften und sind zweidimensional – bisher bekannte Materialien sind dreidimensional aufgebaut. Um sie herstellen und handhaben zu können, liegen sie bislang als Film auf dreidimensionalen Materialien auf. Erstmals ist es Physikern der Universität des Saarlandes um Uwe Hartmann jetzt mit Forschern vom Leibniz-Institut für Neue Materialien gelungen, die mechanischen Eigenschaften von freitragenden Membranen atomar dünner Materialien zu charakterisieren. Die Messungen erfolgten mit dem Rastertunnelmikroskop an Graphen. Ihre Ergebnisse veröffentlichen die Forscher im Fachmagazin Nanoscale.

Zweidimensionale Materialien sind erst seit wenigen Jahren bekannt. Die Wissenschaftler André Geim und Konstantin Novoselov erhielten im Jahr 2010 den...

Im Focus: Forscher entschlüsseln zentrales Reaktionsprinzip von Metalloenzymen

Sogenannte vorverspannte Zustände beschleunigen auch photochemische Reaktionen

Was ermöglicht den schnellen Transfer von Elektronen, beispielsweise in der Photosynthese? Ein interdisziplinäres Forscherteam hat die Funktionsweise wichtiger...

Im Focus: Scientists decipher key principle behind reaction of metalloenzymes

So-called pre-distorted states accelerate photochemical reactions too

What enables electrons to be transferred swiftly, for example during photosynthesis? An interdisciplinary team of researchers has worked out the details of how...

Im Focus: Erstmalige präzise Messung der effektiven Ladung eines einzelnen Moleküls

Zum ersten Mal ist es Forschenden gelungen, die effektive elektrische Ladung eines einzelnen Moleküls in Lösung präzise zu messen. Dieser fundamentale Fortschritt einer vom SNF unterstützten Professorin könnte den Weg für die Entwicklung neuartiger medizinischer Diagnosegeräte ebnen.

Die elektrische Ladung ist eine der Kerneigenschaften, mit denen Moleküle miteinander in Wechselwirkung treten. Das Leben selber wäre ohne diese Eigenschaft...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

18.01.2018 | Veranstaltungen

6. Technologie- und Anwendungsdialog am 18. Januar 2018 an der TH Wildau: „Intelligente Logistik“

18.01.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - März 2018

17.01.2018 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fliegen wird smarter – Kommunikationssystem LYRA im Lufthansa FlyingLab

18.01.2018 | Informationstechnologie

Optimierter Einsatz magnetischer Bauteile - Seminar „Magnettechnik Magnetwerkstoffe“

18.01.2018 | Seminare Workshops

LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

18.01.2018 | Veranstaltungsnachrichten