Wissenschaftlern der University of California in Berkeley ist es gelungen, das Wachstum embryonaler Nervenzellen durch Elektrostimulation zu beeinflussen. Die in der Zeitschrift Neuron veröffentlichten Ergebnisse könnten dazu beitragen, eine Methode für die Regeneration zerstörter Nerven zu entwickeln.
Während der Embryonalentwicklung müssen Nervenzellen durch gerichtetes Wachstum zum Teil lange Strecken überbrücken. Die Richtung wird durch chemische Signale bestimmt, die von der Wachstumsspitze der Zelle, dem so genannten Wachstumskegel, empfangen werden. “Wir haben vermutet, dass auch die elektrische Aktivität das gerichtete Wachstum beeinflussen könnte”, sagt Teamleiter Mu-ming Poo. Seine Arbeitsgruppe untersuchte die Wirkung kurzer elektrischer Impulse auf kultivierte Froschneuronen. Elektrisch stimulierte wachsende Nervenzellen reagierten auf chemische Wachstumssignale anders als unbehandelte Zellen.
“Elektrische Stimulation kann die vom Wachstumskegel festgelegte Richtung verändern und das Wachstum fördern”, bestätigt Christine Holt, die in Cambridge das Wachstum von Neuronen im Froschhirn untersucht. Durch Elektrobehandlung steigt in der Zelle die Konzentration an cAMP (zyklisches Adenosinmonophosphat), während der Level an cGMP (zyklisches Guanosinmonophosphat) sinkt. Wahrscheinlich wird die Konzentration beider Effektoren normalerweise von äußeren chemischen Signalen reguliert und ist ausschlaggebend für die Aktivität des Wachstumskegels.
Weitere Versuche sollen zeigen, inwieweit sich die vorliegenden Ergebnisse auch auf ausdifferenzierte Nervenzellen anwenden lassen. Vielleicht erweist sich eine kombinierte elektrisch-chemische Stimulation als erfolgreiche Behandlungsmethode für die Regeneration verletzter Nerven.
Joachim Czichos
