Verbesserte Axonregeneration im peripheren Nervensystem

Im vorliegenden Projektantrag geht es um das sogenannte exzessive Sprouting von peripheren Nervenfasern während des regenerativen Wachstums nach einer Läsion. Im Gegensatzzum Zentralnervensystemregenerieren Nervenfasern im peripheren Nervensystem zwar grundsätzlich, ein Problem aus klinischer Sicht ist dabei jedoch das Aussprossen von vielen neuen Fasern aus einem bestehenden Faserstumpf, genannt exzessives Sprouting. Dieses Phänomen führt dazu, dass eine bestehende Nervenfaser nach erfolgter Regeneration mit mehreren Zielen im Körper, etwa Muskeln oder Hautsinnesorganen, verbunden ist. Eine solche Fehlverschaltung ist einer vollständigen Wiederherstellung der motorischen und sensorischen Funktionen nach einer schweren Verletzung sehr hinderlich und erschwert rehabilitative Maßnahmen erheblich. Wir haben in vitro einen Mechanismus entdeckt, der hochspezifisch den Verzweigungsgrad von sensorischen Neuronen hemmt, das erwünschte Längenwachstum der Nervenzellfortsätze jedoch nicht beeinflusst. In einer Ko-Kultur von Schwannzellen und sensorischen Neuronen aus der Maus konnten wir mithilfe von genetisch veränderten Mauslinien und Proteinblockaden zeigen, dass eine Ausschaltung von Schwannzell-exprimiertem NogoB oder dessen neuronalem Rezeptor NgBR selektiv den Verzweigungsgrad von sensorischen Neuronen reduziert. Im vorliegenden Projektantrag möchten wir zwei wichtige Aspekte dieses neuen Befundes verfolgen: 1. Was sind die Signalwege downstream des neuronalen Rezeptors NgBR, die so selektiv den Verzweigungsgrad der neuronalen Fortsätze, nicht jedoch deren Längenwachstum, steuern? 2. Nachdem wir sehr klare in vitro Resultate erzielt haben, möchten wir diesen neu entdeckten Mechanismus in einem in vivo Läsionsmodell der Maus testen. Es ist gut vorstellbar, dass sich von dieser Grundlagenforschung therapeutische Ansätze entwickeln lassen, die erstmals das Problem des exzessivenSproutings von regenerierenden Nervenfasern adressieren.