Forscher der Icahn School of Medicine am Mount Sinai haben einen molekularen Mechanismus entdeckt, der wie die Art des Universums wirkt, "Nein" zur Nervenregeneration zu sagen. Die in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichte Studie zeigt mit dem Finger auf ein Protein namens Arylkohlenwasserstoff-Rezeptor (AHR), das wie ein Verkehrspolizist für verletzte Neuronen fungiert und ihnen sagt, sie sollen sich auf Stressbewältigung konzentrieren, anstatt ihre beschädigten Axone wieder aufzubauen.

Axone sind die langen, kabelartigen Fortsätze von Neuronen, die Signale durch das gesamte Nervensystem leiten. Wenn sie durchtrennt oder beschädigt werden, hängt die Erholung davon ab, ob das Neuron diese Verbindungen nachwachsen lassen kann. Bei erwachsenen Säugetieren ist diese Fähigkeit etwa so robust wie ein nasser Papiertüte, was zu dauerhaften Bewegungs- und Empfindungsproblemen nach Nerven- oder Rückenmarksverletzungen führt. Die große Frage war immer: Warum sind Neuronen so schlecht darin?

Hier kommt AHR ins Spiel. Laut der leitenden Autorin der Studie, Dr. Hongyan Zou, MD, PhD, "müssen Neuronen nach einer Verletzung mit Stress umgehen und gleichzeitig versuchen, ihre Axone nachwachsen zu lassen. Wir entdeckten, dass AHR wie eine Bremse funktioniert, die Neuronen eher zur Stressbewältigung als zum Wiederaufbau beschädigter Verbindungen bringt." Im Wesentlichen sagt AHR dem Neuron: "Lass uns nichts Überstürztes tun; lass uns einfach diesen Schlamassel überleben."

Die Forscher fanden heraus, dass beschädigte Axone erfolgreicher nachwuchsen, wenn sie AHR entfernten oder mit Medikamenten blockierten. In Mausmodellen peripherer Nervenschäden und Rückenmarksverletzungen führte die Unterdrückung von AHR zu einer besseren Erholung von Bewegung und Empfindung. Der Mechanismus: Nach einer Verletzung unterstützt AHR eine schützende Reaktion namens Proteostase, die Neuronen hilft, die Proteinqualitätskontrolle aufrechtzuerhalten. Dies hält sie unter Stress am Leben, bremst aber auch die Produktion neuer Proteine, die für das Axonwachstum benötigt werden. Ohne AHR verlagern Neuronen ihre Prioritäten, steigern die Proteinproduktion und aktivieren Wachstumswege, mit ein wenig Hilfe von einem Faktor namens HIF-1α.

AHR war ursprünglich dafür bekannt, Umweltgifte zu erkennen, aber es stellt sich heraus, dass es auch ein Multitasker ist, der Umweltsignale mit zellulären Entscheidungen über Regeneration verbindet. Die Entdeckung könnte therapeutisches Potenzial haben, da mehrere AHR-hemmende Medikamente bereits in klinischen Studien für andere Erkrankungen sind. Das wirft die verlockende Möglichkeit auf, sie für Nervenverletzungen umzufunktionieren, obwohl die Forscher warnen, dass es noch früh ist. Zukünftige Studien müssen Dosierung, Zeitpunkt und die Auswirkungen dieser Medikamente auf andere Zellen, die an der Verletzungsreaktion beteiligt sind, klären.

Das Mount-Sinai-Team erforscht auch Gentherapie-Ansätze, um die AHR-Aktivität speziell in Neuronen zu reduzieren. Sie hoffen, dass diese Strategien die Axonregeneration fördern und die Erholung nach Rückenmarksverletzungen, Schlaganfällen oder anderen neurologischen Erkrankungen verbessern könnten. Denn wer möchte nicht die Bremse lösen und Nerven ihr Ding machen lassen?