Epo schützt Nervensystem von Heuschrecken

Links: Nervenzellen in einem Heuschreckengehirn, die durch einen Antikörper gegen menschliches Epo rot fluoreszierend markiert wurden. Blaue Färbung markiert die Zellkerne. Rechts: Aus einem Heuschreckengehirn isolierte Nervenzelle in Zellkultur nach Regeneration ihrer Fortsätze.<br>Universität Göttingen<br>

Das Hormon Erythropoietin (Epo) regt nicht nur die Bildung roter Blutkörperchen an und verhilft Sportlern als Dopingmittel zu unerlaubten Höchstleistungen. Es schützt auch Nervenzellen bei einem Schlaganfall und unterstützt die Regeneration geschädigter Nervenzellen – und das nicht nur beim Menschen, sondern auch bei Insekten.

Wissenschaftler der Universität Göttingen und des Göttinger Max-Planck-Instituts für Experimentelle Medizin haben die schützenden und regenerierenden Effekte von Epo erstmals im Nervensystem von Heuschrecken nachgewiesen. „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Epo-Signalsystem bereits im letzten gemeinsamen Vorfahren von Menschen und Insekten vor etwa 500 bis 600 Millionen Jahren vorhanden war und dort als Abwehrmechanismus gegen verschiedene Gewebeschädigungen fungierte“, erläutert der Leiter der Studie, Prof. Dr. Ralf Heinrich von der Biologischen Fakultät der Universität. Die Forschungsergebnisse sind in der Online-Ausgabe der Fachzeitschrift Neuroscience erschienen.

Bislang waren die positiven Effekte des Hormons, das beim erwachsenen Menschen hauptsächlich in der Niere, aber auch in anderen Organen einschließlich des Nervensystems produziert wird, ausschließlich bei Wirbeltieren bekannt. Bei ihren Versuchen mit Zellkulturen von Heuschrecken stellten die Wissenschaftler jedoch fest, dass Epo auch bei diesen Tieren das Überleben und die Wiederherstellung von Zellfortsätzen (Axonen und Dendriten) einzelner Nervenzellen fördert. Darüber hinaus erhöht das Hormon die Toleranz der Nervenzellen gegenüber Sauerstoffmangel. Die Forscher fanden außerdem heraus, dass Epo die Heilung von durchtrennten Hörnerven unterstützt, was zu einer schnelleren und vollständigeren Wiederherstellung des Hörvermögens führt.

Obwohl Säugetiere und Insekten entwicklungsgeschichtlich weit auseinander stehen, vermuten die Göttinger Neurobiologen, dass die Gewebe schützenden Mechanismen bei beiden Tiergruppen in ähnlicher Weise ablaufen. „Die Schutz- und Regenerationsmechanismen des Epo-Signalsystems sind bei Menschen und anderen Säugetieren noch weitgehend unklar“, so Prof. Heinrich. „Insekten und andere wirbellose Tiergruppen könnten somit in der klinischen Forschung helfen, die Epo-vermittelten Abläufe im menschlichen Körper zu verstehen.“

Originalveröffentlichung: Daniela Ostrowski, Hannelore Ehrenreich, Ralf Heinrich. Erythropoietin promotes survival and regeneration of insect neurons in vivo and in vitro. Neuroscience 188 (2011). Doi: 10.1016/j.neuroscience.2011.05.018

Kontaktadresse:
Prof. Dr. Ralf Heinrich
Georg-August-Universität Göttingen – Biologische Fakultät
Johann-Friedrich-Blumenbach-Institut für Zoologie und Anthropologie – Zelluläre Neurobiologie
Berliner Straße 28, 37073 Göttingen, Telefon (0551) 39-91183, Fax (0551) 39-5438
E-Mail: rheinri1@gwdg.de

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Dr. Bernd Ebeling Uni Göttingen

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