Zusammenfassung
Ziel dieser Arbeit ist es, den derzeitigen Wissensstand über die wichtigsten zellulären
und molekularen Faktoren darzulegen, die Einfluss auf die Regeneration peripherer
Nerven haben. Die erste Voraussetzung für die Regeneration eines Axons nach einer
Läsion ist das Überleben der Nervenzelle. Dies ist von der Art der Nervenzelle, ihrem
Alter, der Art der Verletzung und der Entfernung der Verletzung vom Zellsoma abhängig.
Spinale Motoneurone sind weniger anfällig für den verletzungsbedingten Zelltod als
kraniale Motoneurone und sensible Nervenzellen. Bei der überlebenden Nervenzelle laufen
verschiedene Veränderungen ab, die eine Wandlung vom ruhenden zum auswachsenden Neuron
bezeichnen. Die verletzten Motoneurone produzieren verschiedene neurotrophische Faktoren
und die dazugehörigen Rezeptoren, die sowohl auf das Neuron selbst wie auch auf die
nicht neuronalen Zellen, in erster Linie die Schwannschen Zellen, wirken. Im distalen
Nervenstumpf sind die Vorgänge zu Beginn degenerativ und beinhalten den Abbau der
Axone und die Phagozytose des Myelins, die so genannte Wallersche Degeneration. In
den ersten zwei Tagen der Wallerschen Degeneration ist die Einwanderung von Makrophagen
minimal, so dass die Schwannschen Zellen den myelinalen Debris phagozytieren. Danach
übernehmen dies hämatogene Makrophagen. Nach zwei Wochen ist die Wallersche Degeneration
dann beendet. Mit dem Verlust des axonalen Kontaktes beginnt die myelinisierende Schwannsche
Zelle innerhalb von zwei Tagen die Umstellung von der myelinisierenden zur regenerationsfördernden
Zelle, d. h. es kommt zur Proliferation der Zellen, zur Ausbildung einer Zellsäule
(Büngnersche Bänder) als Leitschiene für die regenerierenden Nervenfasern und zu einer
verminderten Produktion der Substanzen, die zur Myelinisierung und Aufrechterhaltung
des Myelins notwendig sind, während Wachstumsfaktoren, die bei intakten Nerven nur
in geringem Maß produziert werden, vermehrt hergestellt und sezerniert werden. Die
Expression vieler Moleküle, die entweder direkt oder über nicht-neuronale Zellen,
wie Schwannsche Zellen, Makrophagen und Fibroblasten, Einfluss auf die axonale Regeneration
haben, wird reguliert. Diese Substanzen können in neurotrophische Faktoren und Zelladhäsionsmoleküle
unterteilt werden. Der therapeutische Einsatz von Pharmaka oder Wachstumsfaktoren
in der Rekonstruktion peripherer Nerven befindet sich erst in den Anfängen und bedarf
noch experimenteller und klinischer Versuche. In tierexperimentellen Studien zeigten
eine Vielzahl von Wachstumsfaktoren eine regenerationsfördernde Potenz. Aber auch
das Immunsuppressivum FK 506 verbesserte die Regeneration sowohl bei Kompressionsneuropathien
als auch nach einer kompletten Nervendurchtrennung.
Abstract
This paper describes the most important cellular and molecular factors that influence
nerve regeneration. The first prerequisite for axonal regeneration is survival of
the neuron. This depends on neuron type, age, and the degree and proximity of the
injury to the cell body. Spinal motoneurons are less susceptible to injury-induced
death than cranial motoneurons and sensory neurons. The surviving neurons undergo
changes characteristic of a switch from a transmitting mode to a growing mode. They
produce various neurotrophic factors and their receptors influencing the neuron and
the non-neuronal cells such as Schwann cells. The distal nerve stump undergoes degenerative
processes including removal of axons and phagocytosis of myelin debris, the so-called
Wallerian degeneration. Until the second day phagocytosis is done by Schwann cells,
hematogenous macrophages invade the distal stump at the second day and phagocyte the
whole debris within two weeks. Devoid of axonal contact, the myelinating Schwann cells
switch their function from myelination to growth support for the regenerating axons,
including cell proliferation, downregulation of myelin components and upregulation
of neurotrophic factors. Additionally, the Schwann cells form the so-called Bands
of Büngner, cell columns serving as pathway for the growing axon. Trophic factors,
cell adhesion molecules and extracellular matrix influence the neuron, the growing
axon and the endorgan as well as the non-neuronal cells such as Schwann cells, fibroblasts
and macrophages. Application of drugs or trophic substances to enhance nerve regeneration
after trauma and reconstruction is in the very beginning, and thus requires further
experimental and clinical studies. Experimentally, FK 506 was found to support axonal
regeneration after crush lesions and nerve grafting. Growth factors are currently
administered clinically in other neurological diseases.
Nerven
Degeneration - Regeneration - Wachstumsfaktoren - Adhäsionsmoleküle - Therapieansätze
Nerves
degeneration - regeneration - growth factors - adhesion molecules - therapeutic approaches
Literatur
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1 Herrn o. Univ.-Prof. Dr. Wolfgang Schneider zum 60. Geburtstag gewidmet
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