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 Neuer Mechanismus der Gen-Inaktivierung könnte vor Altern und Krebs schützen
23.02.2017 | Leibniz-Institut für Alternsforschung - Fritz-Lipmann-Institut e.V. (FLI)

nachricht Alge im Eismeer - Genom einer antarktischen Meeresalge entschlüsselt
23.02.2017 | Universität Konstanz

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: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2017

23.02.2017 | Veranstaltungen

Wie werden wir gesund alt? - Alternsforscher tagen auf interdisziplinärem Symposium in Magdeburg

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Heinz Maier-Leibnitz-Preise 2017: DFG und BMBF zeichnen vier Forscherinnen und sechs Forscher aus

23.02.2017 | Förderungen Preise

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Planeten außerhalb unseres Sonnensystems: Bayreuther Forscher dringen tief ins Weltall vor

23.02.2017 | Physik Astronomie