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17.02.2019

Regenerierung von Hirnzellen möglich

Schlaganfall: Ansatz für spätere Behandlung

Hirnprotein UCHL1 laut neuer US-Erhebung bei Regeneration von Nervenzellen entscheidend

(pte020/12.02.2019/10:30) - Das Gehirnprotein UCHL1 spielt eine entscheidende Rolle dafür, wie sich die Nervenzellen im Gehirn nach einem Schlaganfall regenerieren. Zu dem Schluss kommen Forscher der University of Pittsburgh School of Medicine http://medschool.pitt.edu und des VA Pittsburgh Healthcare System http://www.pittsburgh.va.gov . Die an Tiermodellen durchgeführte Studie könnte einen Beitrag zu neuen Therapien leisten, die eine Genesung nach einem Schlaganfall durch die Verbesserung der biologischen Reparaturprozesse ermöglichen.

Mausmodell entwickelt

Bei UCHL1 handelt es sich um ein Enzym, das im Gehirn sehr aktiv ist und eine Rolle beim Abbau abnormaler Proteine spielt. Es wurde bereits angenommen, dass Mutationen des Gens, das UCHL1 kodiert, zu Defiziten der motorischen Funktion führen. Frühere Studien des Labors von Steven Graham hatten bereits Hinweise auf die Funktion von UCHL1 erbracht. Es wurde nachgewiesen, dass Cyclopentenon-Prostaglandine, also Fettsäuremoleküle, die nach einem Schlagfall in den Nervenzellen freigesetzt werden, sich an UCHL1 anbinden und seine Funktion beeinträchtigen.

Gemeinsam mit Feng Zhang Graham wurde für die aktuelle Studie die genaue Rolle von UCHL1 bei einem Schlaganfall untersucht und ermittelt, ob es einen sinnvollen Ansatz für Medikamente darstellen könnte. Die Forscher schufen ein Mausmodell, in das sie eine veränderte Version des UCHL1-Gens einbauten, das gegen die Wirkung der Cyclopentenon-Prostaglandine resistent war. Operativ wurden die Folgen eines Schlaganfalls bei den gentechnisch veränderten und normalen Mäusen hervorgerufen, um herauszufinden, wie sich die Nervenzellen erholten.

Inaktivität von UCHL1

Wurden die Cyclopentenon-Prostaglandine daran gehindert, UCHL1 zu unterdrücken, verringerte sich auch das Ausmaß der Verletzung der Axone nach einem Schlaganfall. Axone sind für die Übertragung elektrischer Signale und die Verbindung zu anderen Neuronen erforderlich. Weitere Experimente haben gezeigt, dass die Inaktivität von UCHL1 nach einem Schlaganfall durch die Aktivierung der Reparatur der Zellen dabei half, die Funktion von Nervenzellen und Gehirngewebe zu erhalten.

Die Mäuse mit der resistenten Form von UCHL1 verfügten auch über eine bessere Wiederherstellung von Erwachen, Balance und anderen motorischen Funktionen. Grahams Team arbeitet derzeit an der Suche nach neuen Medikamenten, die verhindern, dass sich Cyclopentenon-Prostaglandine an UCHL1 anbinden oder einer Möglichkeit, geschädigte UCHL1-Proteine mit einem Derivat zu ersetzen, das intravenös verabreicht werden kann.

Laut Graham sind traditionelle Behandlungen zwar sehr wirksam, wenn sie zur Verfügung stehen. Die Behandlung müsse jedoch in den ersten Stunden nach einem Schlaganfall erfolgen. Die meisten Patienten erhielten sie jedoch nicht in diesem Zeitraum. Daher gebe es einen eindeutigen Bedarf an neuen Behandlungsansätzen, die die Genesung Tage nach einem Schlaganfall verbessern können. Die aktuellen Forschungsergebnisse wurden in den "Proceedings of the National Academy of Sciences" veröffentlicht.