Was ist an der Axonregeneration beteiligt?
Die Axonregeneration ist der Prozess der Reparatur von signalübertragenden Zellen, die als Neuronen im Nervensystem bezeichnet werden, insbesondere deren Übertragungswellen, die als Axone bezeichnet werden. Ein Axon überträgt ein Signal über die Länge des Neurons zu seinem Ziel, bei dem es sich um Muskeln oder andere Neuronen handeln kann. In der Populärkultur herrscht häufig die falsche Auffassung, dass Neuronen nicht repariert oder regeneriert werden können, aber der menschliche Körper repariert Axone und durch Erweiterung Neuronen sehr häufig. Der Grad der Funktion, der nach dieser Reparatur wiederhergestellt wird, hängt von einer Reihe von Faktoren ab, einschließlich der Position des verletzten Neurons im Nervensystem.
Der Prozess der Axonregeneration ist langwierig, wird jedoch so durchgeführt, dass während der Reparaturschritte so viele Funktionen wie möglich erhalten bleiben. Wenn ein Axon bricht, beginnt der Neuronenzellkörper, viele Proteine zu produzieren, um das Nachwachsen zu unterstützen. Gleichzeitig dehnen benachbarte Neuronen zusätzliche temporäre Axonstücke auf das Ziel des defekten Axons aus, sodass sie zumindest einen Teil der Funktion des defekten Neurons übernehmen können, während es repariert wird. Das gebrochene Axon, das mit dem Ziel verbunden ist, wird dann durch Enzyme zerstört, und das verbleibende Axon, das mit dem Rest des Neurons verbunden ist, wird auf das Ziel zurückgewachsen. Sobald das reparierte Axon mit dem Ziel verbunden ist, sterben die temporären Axonstücke, die sich von benachbarten Neuronen erstrecken.
Bestimmte Arten von Neuronen können eine erfolgreiche Axonregeneration besser durchlaufen als andere. Nervenschäden im peripheren Nervensystem, die alle Nerven außerhalb des Gehirns und des Rückenmarks umfassen, können häufig durch Regeneration vollständig repariert werden. Wenn man zum Beispiel durch eine Verletzung Nervenschäden an Hand oder Fuß erleidet, heilt sich dieser Schaden häufig mit der Zeit von selbst. Im Gegensatz dazu können Nervenschäden am Gehirn oder Rückenmark erhebliche Schäden verursachen, die möglicherweise nicht vollständig repariert werden. In diesen Gebieten kann die Regeneration vollständig scheitern, weshalb Lähmungen häufig dauerhaft sind.
Die Axonregeneration kann aus drei Gründen im Gehirn und im Rückenmark versagen. Neuronen im Gehirn und im Rückenmark befinden sich in einer deutlich anderen Umgebung als im peripheren Nervensystem, und diese Umgebung kann die Axonregeneration hemmen. Die Neuronen in dieser Region haben auch eine Regenerationsreaktion, die von Natur aus schwächer ist als in anderen Bereichen des Körpers. Eine Narbe, die sich auf Axonen bildet, wird Glia-Narbe genannt und ist viel anfälliger für die Bildung im Gehirn und im Rückenmark. Diese Narbe verhindert, dass die Axone nachwachsen. Versuche, diese Einschränkungen der Axonregeneration zu verstehen, dauern an, und zukünftige Fortschritte werden wahrscheinlich das Leben vieler nervengeschädigter Menschen verbessern.