Freie Sauerstoffradikale: Bösewichte, die auch gut sein können

    13. März 2018, 07:33
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    Bei Rückenmarksverletzungen sind freie Saustoffradikale für die Heilung von geschädigten Nervenzellen relevant, sagen Forscher

    Zellalterung, Krebs, Parkinson und Alzheimer: mit freien Sauerstoffradikalen werden meist Krankheiten in Verbindung gebracht. Die Moleküle scheinen jedoch auch positive Aufgaben zu besitzen, wie ein internationales Wissenschafterteam unter der Leitung von Simone Di Giovanni vom Hertie-Institut für Klinische Hirnforschung der Universität Tübingen und dem englischen Imperial College London berichtet. Demnach können freie Sauerstoffradikale bei Rückenmarksverletzungen eine wichtige Rolle im Heilungsprozess spielen.

    In der aktuellen Ausgabe von Nature Cell Biology beschreiben die Forscher, wie verletzte Nervenzellen gezielt ein Enzym aufnehmen, dass freie Sauerstoffradikale bildet. Die entstehenden Radikale setzen anschließend Prozesse in Gang, die der Regenerierung der Zellen dienen. "Behandlungen, die nach einer Nervenverletzung darauf abzielen, die Produktion freier Sauerstoffradikale einzuschränken, könnten tatsächlich nachteilig sein", erklärt Di Giovanni. "Der genaue Zeitpunkt und die richtige Dosis müssen wohl berücksichtigt werden."

    Unklar ist aber, ob eine höhere Menge an freien Sauerstoffradikalen den Heilungsprozess noch verbessern kann. In der aktuellen Studie beobachteten die Wissenschafter, wie körpereigene Abwehrzellen – sogenannte Makrophagen – nach einer Verletzung ein Enzym mit dem Namen NOX2 ins Gewebe absondern. "NOX2 wird anschließend vom Axon, dem Nervenzellfortsatz, der verletzten Zellen aufgenommen und in kleinen Vesikeln Richtung Zellkörper transportiert", beschreibt Di Giovanni den Vorgang. "Es erzeugt freie Sauerstoffradikale, indem es eine Reihe von Proteinen oxidiert. Durch sie werden im Zellkörper Signalwege angeregt, an dessen Enden die Regenerierung des Axons und das Wachstum weiterer Zellfortsätze steht."

    Auch positive Eigenschaften

    Rückenmarksverletzungen gehen oftmals mit lebenslangen Lähmungen einher. Sind die Nervenfasern einmal durchtrennt, leiten sie kein Gehirnsignal mehr an Muskeln in Bein oder Arm weiter. Derzeit gibt es keine Therapie, die Nervenfasern reparieren kann. Noch können die Forscher die komplexen molekularen und zellulären Prozesse, die sich nach einer Verletzung an Nerven oder im Rückenmark abspielen, nicht vollständig entschlüsseln. "Je besser wir aber verstehen, was im Körper vor sich geht, desto einfacher werden wir Strategien entwickeln können", hofft Di Giovanni.

    "Bisher assoziierten wir freie Sauerstoffradikale vor allem mit Schäden an Nerven und Rückenmark", sagt der Studienleiter. "Die Moleküle gehen unkontrolliert chemische Reaktionen mit Proteinen und DNA ein und zerstören so Zellmembranen und Erbgut. Jetzt müssen wir ihnen tatsächlich aber auch positive Aufgaben zuschreiben." (red, 13.3.2018)

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