Die Regeneration des Sehnervs wurde lange als unmöglich angesehen., Aber in den letzten 20 Jahren haben Fortschritte auf diesem Gebiet vielen Forschern—darunter Larry Benowitz, PhD, Professor für Augenheilkunde und Neurochirurgie an der Harvard Medical School—das Vertrauen geschenkt, dass die Regeneration des Sehnervs nicht nur möglich ist, sondern auch die klinische Praxis der Augenheilkunde in nur 15 Jahren verändern könnte.
Führend auf dem Gebiet der Regeneration von Sehnerven, Dr., Benowitz hat fast 40 Jahre seiner grundlegenden und translationalen Forschungskarriere am Boston Children ‚ s Hospital dem Studium gewidmet, wie sich das Gehirn nach einer Verletzung neu verdrahtet.
Entzündung stimuliert Regeneration
Zunächst konzentrierte er sich auf die Regeneration des Sehnervs bei unteren Wirbeltieren wie Fischen. Dann begann er, Netzhautganglienzellen zu untersuchen, nachdem der britische Wissenschaftler Martin Berry entdeckt hatte, dass ein peripheres Nerventransplantat, das in den Augenhintergrund implantiert wurde, Nervenzellen in der Netzhaut stimulieren könnte.,
Unter den frühen Befunden von Dr. Benowtiz war, dass Entzündungen im Auge dazu führten, dass sich einige Netzhautganglienzellen regenerierten. Später stellte er fest, dass Entzündungszellen einen Wachstumsfaktor namens Oncomodulin produzieren.
„Zu der Zeit, als unsere Gruppe Oncomodulin identifizierte, veröffentlichten auch andere Forscher—wie Xi Gong He, PhD, hier bei Children‘ s und Jeff Goldberg, MD, PhD, in Stanford—ihre Arbeit zur Regeneration des Sehnervs., Es gab enorme Synergien auf dem Gebiet, wobei die Arbeit aller sehr komplementär war.“
Dreipoliger Ansatz hat synergistische Wirkung auf die Regeneration
Der Boom in der regenerativen Forschung des Sehnervs führte Dr. Benowitz zu seinem nächsten Befund. Er entdeckte, dass die Stimulierung von Oncomodulin, die Erhöhung des cyclischen Adenosinmonophosphatspiegels und das Löschen des Gens, das für das Enzym PTEN kodiert, dazu führten, dass die Sehnervenfasern über die gesamte Länge des Sehwegs wuchsen und einige Grundelemente des Sehens wiederhergestellt wurden. Während diese Ergebnisse vielversprechend waren, Dr., Benowitz wollte wissen, was die anderen Zellen daran hinderte, zu überleben und sich zu regenerieren.
Zink hemmt die Regeneration
Paul Rosenberg, MD, PhD, einer von Benowitz ‚Kollegen am Boston Children‘ s Hospital, hatte die Rolle von Zink im Nervensystem untersucht. „Wir fanden heraus, dass der ionische Zinkspiegel erstaunlich erhöht war, als der Sehnerv verletzt wurde“, sagte Dr. Benowitz. Sein Team entdeckte auch, dass Zinkchelat das Überleben von Netzhautneuronen verbesserte und die Regeneration von Nervenfasern bei Mäusen stimulierte.,
Molekulare Mechanismen der Regeneration
Dr. Benowitz und Forscher aus Stanford und dem Scripps Institute graben sich nun in die molekularen Mechanismen der Nervenregeneration ein. Mit Mitteln des National Eye Institute Audacious Goals Initiative, sie zielen darauf ab, Gene und Proteine zu identifizieren, die helfen oder behindern die Fähigkeit der Netzhautganglienzellen zu regenerieren, wachsen Axone zu einem Ziel, und werden funktionell in Mäusen.
Mit Unterstützung des U. S. Department of Defense, Dr., Benowitz untersucht auch die frühesten Genexpressionsveränderungen, die mit der Regeneration verbunden sind, und bewertet die molekularen Unterschiede zwischen den sich regenerierenden Nervenzellen und denen, die dies nicht tun.
Blick in die Zukunft
„Die nächsten Herausforderungen bestehen darin, die Nervenregeneration zu optimieren und zu testen, ob sie bei Patienten mit traumatischen Verletzungen und Glaukom funktionell sinnvoll ist.,“Diese translationale Forschung ist vielversprechend für Millionen von Patienten weltweit mit traumatischen Hirnverletzungen und Krankheiten wie Glaukom, die den Sehnerv schädigen und dauerhaften Sehverlust und Erblindung verursachen.