Schlaganfall: Ansatz für spätere Behandlung

Hirnprotein UCHL1 laut neuer US-Erhebung bei Regeneration von Nervenzellen entscheidend

(pte020/12.02.2019/10:30) – Das Gehirnprotein UCHL1 spielt eine
entscheidende Rolle dafür, wie sich die Nervenzellen im Gehirn nach
einem Schlaganfall regenerieren. Zu dem Schluss kommen Forscher der
University of Pittsburgh School of Medicine http://medschool.pitt.edu und des VA Pittsburgh Healthcare System http://www.pittsburgh.va.gov . Die an Tiermodellen durchgeführte Studie könnte einen Beitrag zu
neuen Therapien leisten, die eine Genesung nach einem Schlaganfall durch
die Verbesserung der biologischen Reparaturprozesse ermöglichen.

Mausmodell entwickelt

Bei UCHL1 handelt es sich um ein Enzym, das im Gehirn sehr aktiv ist und
eine Rolle beim Abbau abnormaler Proteine spielt. Es wurde bereits
angenommen, dass Mutationen des Gens, das UCHL1 kodiert, zu Defiziten
der motorischen Funktion führen. Frühere Studien des Labors von Steven
Graham hatten bereits Hinweise auf die Funktion von UCHL1 erbracht. Es
wurde nachgewiesen, dass Cyclopentenon-Prostaglandine, also
Fettsäuremoleküle, die nach einem Schlagfall in den Nervenzellen
freigesetzt werden, sich an UCHL1 anbinden und seine Funktion
beeinträchtigen.

Gemeinsam mit Feng Zhang Graham wurde für die aktuelle Studie die genaue
Rolle von UCHL1 bei einem Schlaganfall untersucht und ermittelt, ob es
einen sinnvollen Ansatz für Medikamente darstellen könnte. Die Forscher
schufen ein Mausmodell, in das sie eine veränderte Version des
UCHL1-Gens einbauten, das gegen die Wirkung der
Cyclopentenon-Prostaglandine resistent war. Operativ wurden die Folgen
eines Schlaganfalls bei den gentechnisch veränderten und normalen Mäusen
hervorgerufen, um herauszufinden, wie sich die Nervenzellen erholten.

Inaktivität von UCHL1

Wurden die Cyclopentenon-Prostaglandine daran gehindert, UCHL1 zu
unterdrücken, verringerte sich auch das Ausmaß der Verletzung der Axone
nach einem Schlaganfall. Axone sind für die Übertragung elektrischer
Signale und die Verbindung zu anderen Neuronen erforderlich. Weitere
Experimente haben gezeigt, dass die Inaktivität von UCHL1 nach einem
Schlaganfall durch die Aktivierung der Reparatur der Zellen dabei half,
die Funktion von Nervenzellen und Gehirngewebe zu erhalten.

Die Mäuse mit der resistenten Form von UCHL1 verfügten auch über eine
bessere Wiederherstellung von Erwachen, Balance und anderen motorischen
Funktionen. Grahams Team arbeitet derzeit an der Suche nach neuen
Medikamenten, die verhindern, dass sich Cyclopentenon-Prostaglandine an
UCHL1 anbinden oder einer Möglichkeit, geschädigte UCHL1-Proteine mit
einem Derivat zu ersetzen, das intravenös verabreicht werden kann.

Laut Graham sind traditionelle Behandlungen zwar sehr wirksam, wenn sie
zur Verfügung stehen. Die Behandlung müsse jedoch in den ersten Stunden
nach einem Schlaganfall erfolgen. Die meisten Patienten erhielten sie
jedoch nicht in diesem Zeitraum. Daher gebe es einen eindeutigen Bedarf
an neuen Behandlungsansätzen, die die Genesung Tage nach einem
Schlaganfall verbessern können. Die aktuellen Forschungsergebnisse
wurden in den "Proceedings of the National Academy of Sciences"
veröffentlicht.